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机器学习驱动锅炉燃烧优化技术的现状与展望

洁净煤技术 2024年第2期30卷 228-243页

作者：姚顺春李龙千卢志民李峥辉华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效清洁利用重点实验室广东广州510640

伴随可再生能源发电装机容量快速增加,深度调峰过程中负荷多变、燃烧失稳等不稳定工况对火电机组的燃烧优化控制提出了更高要求,快速发展的人工智能技术与深度学习算法为锅炉参数预测建模及优化提供了重要手段。在机器学习算法方面,总... 详细信息

伴随可再生能源发电装机容量快速增加,深度调峰过程中负荷多变、燃烧失稳等不稳定工况对火电机组的燃烧优化控制提出了更高要求,快速发展的人工智能技术与深度学习算法为锅炉参数预测建模及优化提供了重要手段。在机器学习算法方面,总结了特征筛选与建模算法的研究现状,提出了传统统计学方法与线性降维方法的科学解释性较差且不能很好地辨识高维数据,结合深度学习算法的特征筛选方法在处理复杂的火电机组数据时优势更明显;对比了多种神经网络在NO_(x)排放浓度建模中的优缺点,其中长短期记忆神经网络与卷积神经网络在处理时序数据时效果更好、集成模型通过组合不同学习器的优势可提高整个模型的泛化能力和鲁棒性。在预测模型的应用方面,通过对SCR脱硝系统建立预测模型可以方便运行人员模拟并修正可调参数,同时作为软测量手段监测燃烧系统运行状态;引入NO_(x)排放浓度预测模型的前馈控制和模型预测控制等先进控制手段可有效改善火电机组传统PID控制效果较差的问题;在多目标优化中NO_(x)脱除效率通常与锅炉效率或脱硝成本共同作为优化目标,以期实现经济效益与社会效益的和谐统一。

关键词：机器学习 NO_(x)排放深度调峰预测模型多目标优化控制

在线编解模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法

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中国铁道科学 2024年第1期45卷 203-214页

作者：李伟陈思倩周珺罗钦贺钰昕深圳技术大学城市交通与物流学院广东深圳518118 深圳大学应用技术学院广东深圳518060 深圳地铁运营集团有限公司调度中心广东深圳518053

为应对客流出行时空需求愈发多样及不均衡带来的能力浪费,提出一种在线编解(重联或解编)模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法。首先,描述列车在线编解的灵活编组运行场景,分析该场景下列车各项作业占用时间以及折返能力与... 详细信息

为应对客流出行时空需求愈发多样及不均衡带来的能力浪费,提出一种在线编解(重联或解编)模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法。首先,描述列车在线编解的灵活编组运行场景,分析该场景下列车各项作业占用时间以及折返能力与行车间隔之间的关系;然后,以企业运营成本最小为优化目标,建立在线编解模式下列车灵活编组开行方案优化模型并设计算法;最后,依托某城市轨道交通线路构造算例,验证模型及算法的有效性。结果表明:与单一交路、大小交路和多编组混跑模式相比,在线编解的灵活编组运营模式下运营成本分别减少27.5%,15.4%和6.0%,车辆运用数分别减少23.8%,15.3%和4.7%,该模式能够在保障乘客服务水平的同时减少车辆运用数、节省列车走行公里,降低企业运营成本,并有望在列车控制技术不断升级的背景下进一步发挥优势;考虑到列车在线编解作业会对正线行车产生一定干扰,该模式更适用于通过能力尚未饱和的线路及能力饱和线路的客流平峰期。

关键词：城市轨道交通通过能力在线编解模式灵活编组开行方案

面向多源异构数据的个性化搜索和推荐算法综述

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控制理论与应用 2024年第2期41卷 189-209页

作者：暴琳朱志宇孙晓燕徐标江苏科技大学自动化学院江苏镇江212100 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 汕头大学工学院广东汕头515063

高效精准的个性化搜索、推荐等服务可为人们生产生活带来极大便利,而随着互联网技术的迅猛发展,面向多源异构数据的个性化搜索和推荐任务逐渐变得日趋复杂,也是当前大数据分析及个性化服务领域的研究热点和难点.个性化搜索和推荐算法广... 详细信息

高效精准的个性化搜索、推荐等服务可为人们生产生活带来极大便利,而随着互联网技术的迅猛发展,面向多源异构数据的个性化搜索和推荐任务逐渐变得日趋复杂,也是当前大数据分析及个性化服务领域的研究热点和难点.个性化搜索和推荐算法广泛收集多源异构数据,获取用户偏好信息,利用各类机器学习、深度学习等技术,构建用户兴趣偏好模型,预测用户偏好,推荐满足用户个性化需求和偏好的项目或内容,提升用户的使用体验和网站平台的商业利益.本文介绍面向多源异构数据的个性化搜索问题的数学描述,综述面向多源异构数据的个性化搜索和推荐算法的相关研究工作,包括:传统个性化搜索和推荐算法、融合多源异构数据的个性化搜索和推荐算法以及动态个性化搜索和推荐算法等相关研究现状,整理了算法常用数据集、性能评价指标及评估体系,进一步阐明了目前面向多源异构数据的个性化搜索和推荐方法的实际应用场景及今后研究的发展方向,并讨论了存在的不足及所面临的严峻挑战,期望为相关领域的研究人员提供有益帮助.

关键词：个性化搜索多源异构数据用户兴趣模型深度学习

聚乙烯醇/聚乙烯亚胺基双网络导电复合水凝胶的制备及传感应用

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中国科学：化学 2024年第7期54卷 1107-1116页

作者：王子琦向楚阳钟彦庚辰刘明杰付如民周蕾谭帼馨广东工业大学轻工化工学院广州510006 华南理工大学材料科学与工程学院国家人体组织功能重建工程技术研究中心广州510006 广州医科大学附属第三医院脊柱外科广州510145

聚乙烯醇(PVA)基导电水凝胶在人体健康监测、软机器人、柔性可穿戴电子设备等领域的研究受到广泛关注.本工作将聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子(PPy@PDA NPs)分散在聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亚胺(PEI)预凝胶溶液中,通过冻融循环法制备聚乙烯醇/聚... 详细信息

聚乙烯醇(PVA)基导电水凝胶在人体健康监测、软机器人、柔性可穿戴电子设备等领域的研究受到广泛关注.本工作将聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子(PPy@PDA NPs)分散在聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯亚胺(PEI)预凝胶溶液中,通过冻融循环法制备聚乙烯醇/聚乙烯亚胺/聚吡咯@聚多巴胺纳米粒子导电复合水凝胶(PPN).研究结果表明, PPN具有优秀的机械性能,其断裂应变为507%,最大拉伸强度为158.59 kPa,对于皮肤有着良好的黏附性能,黏附强度为21.49 kPa,PPN最大电导率为0.28 S/m,并且具有优秀的生物相容性,通过?R/R0-t曲线证明该水凝胶可以用于检测人体运动信号与信号输入. PPN水凝胶在柔性传感领域有着良好的应用前景.

关键词：水凝胶聚乙烯醇聚吡咯传感器

粉末冶金Ti-6Al-3Mo-1Zr钛合金的微观组织和力学性能

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1566-1578页

作者：谭亚宁李宁刘乐华张卫文杨超王智华南理工大学金属新材料制备与成形广东省重点实验室广州510640 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074

采用粉末冶金工艺制备出一种具有细小组织的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金,通过X射线衍射仪、扫描电镜及拉伸试验等研究了热压烧结温度对该合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:在烧结温度1000℃下制备的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金具有细小组织和较... 详细信息

采用粉末冶金工艺制备出一种具有细小组织的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金,通过X射线衍射仪、扫描电镜及拉伸试验等研究了热压烧结温度对该合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:在烧结温度1000℃下制备的Ti-6Al-3Mo-1Zr合金具有细小组织和较优的力学性能,其原始β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片层厚度分别为176μm、49μm和1.49μm,室温抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为895 MPa、823 MPa和12.7%,强化机制主要为固溶强化、Hall-Petch效应和α/β界面强化。由于Mo元素可降低钛合金的高温扩散系数,因此,Ti-6Al-3Mo-1Zr合金的原始β晶粒尺寸、α集束尺寸和α片层厚度均小于相同工艺条件下制备的Ti-6Al-4V合金,其室温及高温强度、加工硬化率和塑性均优于Ti-6Al-4V合金。

关键词：粉末冶金钛合金力学性能微观组织

HNTs@CeO_(2)-Au@Co_(3)O_(4)催化还原对硝基苯酚和染料污染物

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中国环境科学 2024年第1期44卷 193-201页

作者：方嘉声陈铭刁琪琪赵硕黄振庭卫昆卓琼芳东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 东莞市新污染物重点实验室广东东莞523808 山东理工大学化学化工学院山东淄博255049

制备了HNTs@CeO_(2)-Au@Co_(3)O_(4)核壳中空管状复合催化剂,用于还原降解水体中对硝基苯酚(4-NP)和染料(MB,MO)污染物.采用TEM,SEM,EDS,XRD,N_(2)吸脱附,XPS等方法对催化剂微观结构和物化特征进行表征.结果表明,CeO_(2)和Co_(3)O_(4)作为内外活性层较好地分散固载Au纳米颗粒,通过界面反应构筑于埃洛石纳米管中,形成CeO_(2)/Co_(3)O_(4)叠层结构封装埃洛石载金核壳复合催化剂(HNTs@CeO_(2)-Au@Co_(3)O_(4)).该催化剂分别在3.5,8和3min内可还原去除96%以上的4-NP,MB和MO污染物,其相应的一级反应动力学速率常数(0.856,0.370,1.337min^(-1))和转换频率(10.99,1.90,2.80min^(-1))均明显优于HNTs-Au@Co_(3)O_(4),HNTs@CeO_(2)-Au和HNTs@CeO_(2)@Co_(3)O_(4)对照材料.HNTs@CeO_(2)-Au@Co_(3)O_(4)催化剂连续进行6次使用后,仍保持较高的4-NP,MB和MO污染物还原转化率(91.2%,87.3%,89.5%)和结构稳定性.独特的CeO_(2)/Co_(3)O_(4)叠层结构特征和复合组分协同增强效应有效促进了高性能催化体系的构建,极大提升了Au颗粒的催化活性和稳定性,使HNTs@CeO_(2)-Au@Co_(3)O_(4)催化剂呈现较为优异的催化效能和循环使用性能.

关键词：纳米金催化剂埃洛石核壳结构对硝基苯酚染料污染物催化还原

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基于资源约束的地铁运营施工任务调度研究

交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 188-198页

作者：罗钦黄杉宋剑伟曾翠峰陈菁菁李伟深圳技术大学城市交通与物流学院广东深圳518118 广东省高校轨道交通智慧运维工程技术开发中心广东深圳518118 深圳地铁运营集团有限公司广东深圳518040

针对地铁运营施工资源有限、时间严格、任务繁重等特点,本文以地铁运营施工任务调度为研究对象,建立运营施工调度优化模型与算法。模型以任务优先级、施工人员和施工工区限制等为约束条件,以完工时间最小化、施工人员工作负荷均衡化为目... 详细信息

针对地铁运营施工资源有限、时间严格、任务繁重等特点,本文以地铁运营施工任务调度为研究对象,建立运营施工调度优化模型与算法。模型以任务优先级、施工人员和施工工区限制等为约束条件,以完工时间最小化、施工人员工作负荷均衡化为目标;设计一种联合线性规划与资源交叉(CPLEX-ROC)的混合求解算法;通过对某实际地铁运营线路展开案例研究,验证模型和算法的可行性与先进性。案例研究结果表明:相较于人工调度、遗传算法(GA)、教学优化算法(TLBO)方法,最大完工时间分别降低32.90%、15.11%和10.75%;施工人员工作负荷均衡指标相较GA、TLBO分别优化了15.44%和10.62%。计算结果验证了本模型能够提升地铁运营施工任务整体作业效率,同时实现施工人员工作负荷均衡。

关键词：铁路运输运营施工调度整数规划项目调度多目标优化

跟网型变换器的小扰动同步稳定机理分析与致稳控制

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3802-3815页

作者：李红梁军杨王振民李国进陈延明广西大学广西电力系统最优化与节能技术重点实验室南宁530004 华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640

弱电网下,跟网型变换器易出现因阻尼不足导致的小扰动同步失稳问题。为此,该文借鉴复转矩分析理论,计及复杂控制耦合,建立跟网型变换器的复转矩模型。量化多环控制耦合、线路阻抗、控制参数等因素对系统阻尼转矩的影响,从阻尼的角度揭... 详细信息

弱电网下,跟网型变换器易出现因阻尼不足导致的小扰动同步失稳问题。为此,该文借鉴复转矩分析理论,计及复杂控制耦合,建立跟网型变换器的复转矩模型。量化多环控制耦合、线路阻抗、控制参数等因素对系统阻尼转矩的影响,从阻尼的角度揭示跟网型变换器的小扰动同步失稳机理。根据理论分析,提出一种基于相位补偿的锁相环阻尼重塑控制策略,通过补偿多环控制耦合引入的负阻尼,增强变换器的小扰动同步稳定性。最后,开展相应的仿真与实验,验证理论分析的正确性与改进控制策略的有效性。

关键词：跟网型变换器小扰动同步稳定多环控制耦合复转矩分析法阻尼重塑

考虑多重不确定性和潜在博弈的楼宇群电能优化调度策略

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电力自动化设备 2024年第9期44卷 136-144页

作者：刘东铭曾庆彬张勇军邓文扬张军蒋崇颖华南理工大学电力学院广东广州510641 广州市奔流电力科技有限公司广东广州510635

现阶段楼宇群用电负荷的种类繁多、用电习惯差别大,应在保证配电网安全可靠的前提下,用新型楼宇群对可控负荷进行集群调控。为此,提出一种新型楼宇群聚合商考虑多重不确定性、用户动态用电满意度的两阶段鲁棒优化方法,实现对柔性负荷的... 详细信息

现阶段楼宇群用电负荷的种类繁多、用电习惯差别大,应在保证配电网安全可靠的前提下,用新型楼宇群对可控负荷进行集群调控。为此,提出一种新型楼宇群聚合商考虑多重不确定性、用户动态用电满意度的两阶段鲁棒优化方法,实现对柔性负荷的集群调控。基于用户的多种响应心理、禀赋效应,用连续区间数据有序加权平均算子改进的加权方法对柔性负荷响应量期望的不确定性进行建模;计及楼宇群用户的动态用电满意度,建立其与聚合商运营成本间的潜在博弈模型,并进行两阶段鲁棒优化。通过算例验证所提方法的合理性及有效性,结果表明所提模型与方法有利于提高新型楼宇群电网及聚合商抵御不确定性风险的韧性。

关键词：楼宇群集群调控不确定性两阶段鲁棒优化潜在博弈优化调度