遗传算法在过程综合混合整数非线性规划中的应用

针对过程综合混合整数非线性规划问题提出了一种混合遗传算法，该算法对整数变量进行编码，而对连续变量则采用连续化遗传算子进行处理，使得算法与原问题的对应更加自然，也更有效。另外，还针对常见的提前收敛或局部最小现象提出几种算子，实例表明本算法具有较强的全局优化能力。相对于传统遗传算法具有速度快、精度高、可操作性强等特点。     

一起500kV变压器稳钉悬浮放电故障的诊断与分析

笔者根据一台500 kV变压器在运行期间的油色谱分析结果判断变压器内部存在局部放电故障。通过吊罩解体检查确定故障原因为稳钉悬浮而导致的局部放电,对此类型故障进行了理论分析和经验总结,从而避免了故障的进一步发展和事故的发生,为今后500 kV变压器安全运行维护和技术监督积累了经验。     

基于聚类分析和可视化的增强遗传算法-I. 算法的引出、原理与分析

提出了一种基于数据可视化的聚类分析法(Cluster Constrained Mapping, CCM)和人机结合的增强遗传算法，可保证进化过程在可行域中进行，不需要任何惩罚函数参数，可有效地进行带约束问题的优化.     

电气设备红外热像图谱分类编码与故障树研究

变电设备热故障分析和定位的关键在于分类存储和管理红外热像图谱。在分析研究变电设备热故障分类的基础上,设计了一种易于拓展的热故障编码方法,该方法利用故障树进行精确检索及热故障精确定位,能有效解决红外热图像分类存储管理及热故障智能诊断中的分类问题。实际应用验证了该编码方法的有效性和实用性。     

真丝织物真空染色法

真空染色法,即在织物未进入染液前先对织物进行真空处理,消除纤维表面阻力,使纤维内部接近真空,然后浸染,使染液在压力差的作用下迅速上染的染色方法。真空染色法与常规染色法相比;不仅可以大大提高上染速率,缩短加工时间,而且可以最大限度地消除病疵,降低蒸气用量,降低生产费用,保证产品质量。这是由于(1)丝纤维内部存在大量空隙(空隙容积约占单丝体积的35%),空隙内充满大量的气体,成为气泡。浸染时气泡被染液包围,形成一种“气室     

Strategy for Synthesis of Flexible Heat Exchanger Networks Embedded with System Reliability Analysis

System reliability can produce a strong influence on the performance of the heat exchanger network (HEN). In this paper, an optimization method with system reliability analysis for flexible HEN by genetic/simulated annealing algorithms (GA/SA) is presented. Initial flexible arrangements of HEN is received by pseudo-temperature enthalpy diagram. For determining system reliability of HEN, the connections of heat exchangers(HEXs) and independent subsystems in the HEN are analyzed by the connection sequence matrix(CSM), and the system reliability is measured by the independent subsystem including maximum number of HEXs in the HEN. As for the HEN that did not meet system reliability, HEN decoupling is applied and the independent subsystems in the HEN are changed by removing decoupling HEX, and thus the system reliability is elevated. After that, heat duty redistribution based on the relevant elements of the heat load loops and HEX areas are optimized in GA/SA. Then, the favorable network configuration, which matches both the most economical cost and system reliability criterion, is located. Moreover, particular features belonging to suitable decoupling HEX are extracted from calculations. Corresponding numerical example is presented to verify that the proposed strategy is effective to formulate optimal flexible HEN with system reliability measurement.     

化工生产过程设计的建模界面

为帮助用户处理新领域的建模问题，将案例数据库及其调用工具合并成一个知识库，开发了一个化工生产过程的建模界面。此界面采用产品数据交换标准(SFEP)对模型数据的表达进行了标准化处理。采用基于案例的推理方法在案例库中进行检索，使用案例比较索引对用户查询的信息进行定位、检索和分类，快速开发过程动态模型。模型界面可自动生成模拟软件(如gPROMS)所需的代码，直接调用模拟软件进行动态模拟。用管式反应器和HDA(甲烷加氢脱烃)反应的案例说明了该界面的具体功能。     

生物质能综合利用两层通用决策支持系统的研究

在制定生物质能生产计划时,影响决策者的因素不仅包括生物质供应链本身的不同环节,而且包括生物质系统对于社会、环境和经济的影响及其在某个特定的国家内开发的困难程度。为了综合考虑上述因素,本文提出生物质能两层通用决策系统(gBEDS),其核心是数据库,包括基本的生物质信息和详细的决策信息,此外,还包括方案数据库和为新用户提供示范的案例库。在数据库的基础上,决策系统包括单元过程(UP)的模拟模块和用于优化决策的遗传算法。在图形界面的帮助下,用户可以自行定义生物质供应链,并进行环境、经济、社会或其他方面的评价;在生物质能生产全生命周期的模拟和优化模型的基础上,系统采用数据挖掘方法(模糊c均值聚类和决策树)确定最优的生物质原材料收集存储和转化工厂的地理位置。使用Matlab开发生物质供应链的生物质计划参数(例如费用和CO_2排放)的计算模型。同时,用地理信息系统(GIS)对生物能转化工厂和存储数据作可视化表达,以支持用户在智能输出的基础上做出决策。因此,gBEDS支持生物质能国家计划者,制定一种有效的生物质能生产计划并作出综合评价,地方的设计和实施者确定优化、详细的单元过程实施上述计划。日本森林废物发电的实例研究表明了上述方法的有效性和可行性。     

重芳烃综合利用常规工艺与隔壁塔工艺对比分析

提出了一种新型隔壁塔两塔精馏工艺流程在重芳烃综合利用中的应用,并以某炼厂重芳烃为原料,研究了隔壁塔工艺中侧线采出位置、进料位置、气液分配量等操作参数的影响并对其进行了优化,最后在相同的产品指标下,对3种工艺进行了对比。结果表明,当产品指标要求较高且原料中甲乙苯占比较大时,传统三塔工艺不论在能耗还是设备投资方面都优于侧线采出四塔工艺;但隔壁塔工艺相比传统三塔工艺,再沸器负荷可减少2 684 kW,节能占比约13%,总理论板数可减少40块。新型隔壁塔两塔流程既提高了热力学效率、降低能耗,又大幅降低设备投资,经济性优势明显。     

永磁直驱风机直流并网的启停控制

相较于交流配电网,直流配电网供电容量大、配电损耗少、拓扑结构灵活。相较于双馈风机,永磁直驱风机无需齿轮箱和电刷,损耗小、维护费用低。永磁直驱风机直流并网兼具二者优势,具有一定的市场潜力与研究价值。阐述永磁直驱风机直流并网时风机启停所面临的问题,并基于永磁同步电机(PMSM)的数学模型和常规控制策略,提出永磁风机分段控制方案,确保永磁风机的启动、入网、停机等环节的平滑过渡。在RTDS小步长(μs)模块中建立了永磁直驱风机直流并网的仿真模型,设计直驱风电系统直流并网启停控仿真算例。仿真结果表明该启停控制策略的有效性。