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基于GIS空间分析与改进粒子群算法的变电站全寿命周期成本规划

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中国电机工程学报 2012年第16期32卷 92-99页

作者：苏海锋张建华梁志瑞张硕牛胜锁新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003

市场环境下,变电站设计方案的全寿命周期经济性是变电站规划的重要因素之一。建立基于设备全寿命周期成本的配电网变电站选址定容新模型,该模型考虑了规划变电站上级输电网、下级配电网及变电站的初始投资、运行成本、维护成本、故障成... 详细信息

市场环境下,变电站设计方案的全寿命周期经济性是变电站规划的重要因素之一。建立基于设备全寿命周期成本的配电网变电站选址定容新模型,该模型考虑了规划变电站上级输电网、下级配电网及变电站的初始投资、运行成本、维护成本、故障成本和废弃成本,使得规划方案在满足可靠性要求的同时达到经济性最优。利用ArcGIS的空间分析功能来处理选址定容过程中地理因素的限制,提高了规划效率。提出将k均值聚类分析与多种群随机粒子群算法相结合的改进算法对上述模型进行求解,该算法克服了传统粒子群优化算法的早熟现象,全局寻优能力得到显著提高。最后规划实例证明了所提出的模型和方法是正确和有效的,其具有很高的实用价值。

关键词：变电站选址定容全寿命周期成本均值聚类分析随机粒子群算法配电网络规划

基于LCC和改进粒子群算法的配电网多阶段网架规划优化

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中国电机工程学报 2013年第4期33卷 118-125,16页

作者：苏海锋张建华梁志瑞牛胜锁新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学(保定)) 河北省保定市071003 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

市场环境下,配电网规划方案全寿命周期经济性变得越来越重要。基于设备全寿命周期成本建立了配电网多阶段网架及开关布置规划新模型,模型同时考虑了规划方案初始投资、运行维护成本、停电成本、报废成本;在满足各阶段负荷发展需求的条件... 详细信息

市场环境下,配电网规划方案全寿命周期经济性变得越来越重要。基于设备全寿命周期成本建立了配电网多阶段网架及开关布置规划新模型,模型同时考虑了规划方案初始投资、运行维护成本、停电成本、报废成本;在满足各阶段负荷发展需求的条件下,以规划项目全寿命周期经济性最优为目标函数确定不同支路的建设时间;建立了配电网停电成本计算模型,该模型反映了停电频率、停电持续时间及停电电量对停电成本的综合影响。提出一种将均值聚类与随机粒子群算法相结合的改进离散粒子群算法对上述模型进行求解,该算法克服了基本粒子群算法的"早熟"问题。该规划方法使得规划方案不仅满足全寿命周期经济性最优,而且兼顾一定的可靠性水平。规划实例验证了上述模型和方法的正确性和有效性。

关键词：全寿命周期成本配电网多阶段网架规划随机粒子群算法均值聚类分析停电成本

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保证全局收敛的随机粒子群新算法

吉林大学学报（工学版） 2017年第2期47卷 615-623页

作者：孙亮徐海浪葛宏伟大连理工大学计算机科学与技术学院辽宁大连116023

针对粒子群算法未成熟收敛的弱点进行了改进。给出了保证算法全局收敛的充分条件,即全局性假设条件和单调性假设条件,进而依据提出的全局收敛的充分条件,设计了具有柯西随机和高斯随机性质的粒子群算法。实验结果表明,本文提出的具有全... 详细信息

针对粒子群算法未成熟收敛的弱点进行了改进。给出了保证算法全局收敛的充分条件,即全局性假设条件和单调性假设条件,进而依据提出的全局收敛的充分条件,设计了具有柯西随机和高斯随机性质的粒子群算法。实验结果表明,本文提出的具有全局收敛性的粒子群算法能够有效地求解全局优化问题。

关键词：计算机应用随机粒子群算法全局搜索局部搜索全局优化

基于粒子群优化算法主动悬架作动器多目标优化设计

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中南大学学报（自然科学版） 2017年第4期48卷 968-976页

作者：彭冲郑玲李以农重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

为了使电动轮主动悬架系统的电磁直线作动器具有高推力密度、低铜耗和低推力波动特性,提出基于粒子群算法的圆筒形Halbach永磁直线同步电机作动器多目标优化设计方法,推导Halbach直线作动器径向气隙磁场密度、空载感应电动势、电磁力解... 详细信息

为了使电动轮主动悬架系统的电磁直线作动器具有高推力密度、低铜耗和低推力波动特性,提出基于粒子群算法的圆筒形Halbach永磁直线同步电机作动器多目标优化设计方法,推导Halbach直线作动器径向气隙磁场密度、空载感应电动势、电磁力解析式,并采用有限元法对其进行了验证。基于Halbach磁体结构的气隙磁场进行参数化分析,获得磁体参数优化范围,以永磁体、气隙与槽深尺寸为优化变量,以推力体积比系数、铜耗系数为优化目标,采用基于自适应罚函数的多目标随机粒子群优化算法对作动器结构参数进行优化,并利用模糊集合理论对Pareto最优解进行选优。研究结果表明:优化后作动器结构紧凑,且作动器铜耗及波动明显降低,验证了作动器设计的正确性与多目标优化的有效性。

关键词：电磁作动器气隙磁场多目标优化随机粒子群算法

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基于距离扩散的粒子群算法

计算机与数字工程 2009年第7期37卷 43-45,150页

作者：黄孝伦重庆信息技术职业学院重庆404000

粒子群算法是一种进化计算技术。文章提到的基于距离扩散的粒子群算法(JLSPSO)是在随机粒子群算法的进化过程中,嵌入确定性搜索方法以避免出现停止微粒,并且被每个微粒所共享的社会信息是随距离扩散,以便对微粒产生不同影响。经过这样... 详细信息

粒子群算法是一种进化计算技术。文章提到的基于距离扩散的粒子群算法(JLSPSO)是在随机粒子群算法的进化过程中,嵌入确定性搜索方法以避免出现停止微粒,并且被每个微粒所共享的社会信息是随距离扩散,以便对微粒产生不同影响。经过这样改进后,JLSPSO既可以加快收敛速度,又可以保持群体多样性。通过对两个多峰的测试函数进行仿真,其结果表明:JLSPSO算法不仅具有较快的收敛速度,而且能够更有效地进行全局搜索。

关键词：随机粒子群算法社会信息全局优化收敛

考虑电能质量问题的分布式光伏发电接入规划方法

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电力系统保护与控制 2017年第9期45卷 1-8页

作者：金卓勍向铁元陈红坤陈若男陶圆武汉大学电气工程学院湖北武汉430072

分布式光伏电源由于自身特点及其出力会随环境因素变化,接入后容易造成电网的电能质量越限。将在分布式光伏发电接入配电网的规划阶段考虑电能质量问题,提出一种考虑电能质量问题的分布式光伏发电的规划方法。在确定基于最大接入容量的... 详细信息

分布式光伏电源由于自身特点及其出力会随环境因素变化,接入后容易造成电网的电能质量越限。将在分布式光伏发电接入配电网的规划阶段考虑电能质量问题,提出一种考虑电能质量问题的分布式光伏发电的规划方法。在确定基于最大接入容量的光伏电源优化配置的接入方案后,取接入点的电流总谐波畸变率、电压偏差和电压波动作为表征配电网电能质量的特征量,用数据包络分析的方法评估接入点的电能质量,对不符合电能质量标准的接入点给出修正方案。最后得到一种电能质量水平达标的分布式光伏发电的规划方案,并在算例中结果验证了所提方法的有效性。

关键词：分布式光伏发电配电网规划电能质量评估随机粒子群算法数据包络分析

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基于全寿命周期成本的配电网规划方案的评估

基于全寿命周期成本的配电网规划方案的评估

作者：曹胜楠华北电力大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,电力行业的市场化程度不断加深,供电企业和用户越来越注重电力供应的可靠度问题,如何在满足供电要求的前提下,获得配电网规划项目全寿命周期内的经济效益和社会效益最优是配电网规划的研究重点。本文在广泛阅读国内外配... 详细信息

随着经济的发展,电力行业的市场化程度不断加深,供电企业和用户越来越注重电力供应的可靠度问题,如何在满足供电要求的前提下,获得配电网规划项目全寿命周期内的经济效益和社会效益最优是配电网规划的研究重点。本文在广泛阅读国内外配电网规划文献的基础上,总结前人的研究成果,主要针对配电网网架多阶段优化规划进行了深入研究。从配电网规划项目的全寿命周期的角度出发综合考虑配电网规划项目规划期内的各阶段发生的所有成本,计及资金的时间价值,同时考虑配电网络的功率平衡等约束条件,以配电网网架多阶段规划方案的总费用成本现值和最小为目标函数建立配电网网架多阶段规划的数学模型,得出可靠性与经济性相协调的配电网网架多阶段规划最优规划方案。由于考虑全寿命周期成本,规划模型优化变量多、需要调整的参数多、涉及的约束条件复杂,对优化算法提出了更高的要求。因此在研究各类优化算法的基础上针对基本粒子群算法容易陷入“早熟”收敛的缺点,提出了一种改进的粒子群优化算法——被动聚集随机改进粒子群算法,将初始种群利用聚类思想聚类划分,引入种群成员间被动聚集的思想,并采取最优点保留随机粒子补充机制,提高算法的收敛精度和全局寻优能力,用测试函数验证了算法的有效性和实用性。根据配电网网架多阶段规划数学模型,基于Microsoft Visual Studio2005开发环境利用C#语言对所提出的方法进行软件编程实现,利用改进粒子群优化算法对所建立的模型进行求解,最后得出最佳的配电网网架多阶段优化规划方案。通过对算例的分析验证了本文所提方法的正确性与可行性。

关键词：配电网规划多阶段全寿命周期成本被动聚集随机粒子群算法

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常减压精馏与能量系统集成的研究

常减压精馏与能量系统集成的研究

作者：王赫天津大学

学位级别：硕士

常减压精馏是炼厂中最重要的操作之一，常减压精馏的效果决定了石油馏分产品的收率和质量，直接影响炼厂的产品经济收益。同时常减压装置是炼厂中的主要耗能装置，其能耗约占炼厂总能耗的20%0%，因此对常减压装置的研究有着重要的意义。... 详细信息

常减压精馏是炼厂中最重要的操作之一，常减压精馏的效果决定了石油馏分产品的收率和质量，直接影响炼厂的产品经济收益。同时常减压装置是炼厂中的主要耗能装置，其能耗约占炼厂总能耗的20%0%，因此对常减压装置的研究有着重要的意义。本文以大港石化常减压装置为研究对象，以降低能耗、提高系统能源效率、提高系统整体收益为目标，基于ASPEN PLUS流程模拟软件，采用综合考虑产品质量与系统能耗的整体优化技术，研究优化常减压精馏操作与换热网络及公用工程配置的耦合关系，在满足分离精度的同时，实现常减压精馏与换热网络及公用工程之间的优化集成。通过对实际流程系统的稳态模拟以及和工业装置实际运行数据的比较，确定了合适的严格流程模拟单元模块、收敛方法和物性方法，建立了能够准确反映装置实际运行状况的严格模拟系统;考察了常减压塔内的温度分布和气液相负荷分布，研究了精馏塔中段回流循环取热比和内部回流等精馏操作参数对产品质量、收率以及对换热网络的影响，为建立有效的系统集成方法提供了可靠的评价方法。运用SCFrac简捷模型和随机粒子群算法，结合夹点分析技术，建立了同时考虑装置产品收益和系统能量消耗的优化方法。分析了常减压精馏操作参数对产品质量、收率及系统可回收热量的影响。在保证侧线产品满足产品质量要求的前提下，以年净收益最大为目标函数，对产品分布进行优化，得到了最大年净收益下的操作方案，实现了精馏操作与换热网络之间的优化集成。以简捷模型的优化结果为初值，通过严格模型对优化结果进行严格模拟，验证了方案的可行性，并为实际操作提供了最终的优化方案。通过优化，处理量为4.5Mt/a的大港石化常减压装置的年收益较现场操作增加了3.66M$/a。根据工业常减压装置实际的流股数据，应用夹点技术原理对装置的换热网络进行了设计，提出了多股分流换热网络和两股分流换热网络两种方案。考察了两种方案的操作弹性并与现有换热网络进行了对比，对比结果表明本文提出的两种方案均有比较好的能量回收效果和比较小的年度总费用。

关键词：常减压装置流程模拟简捷模型随机粒子群算法优化换热网络设计

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配电网变电站选址定容优化规划

配电网变电站选址定容优化规划

作者：张硕华北电力大学

学位级别：硕士

配电网是电力系统中的重要组成部分,深入研究配电网规划理论,对构建安全可靠、运行经济的配电网络来说具有十分重要意义。配电网变电站选址定容规划是配电网规划的重要组成部分,新规划出的变电站的站址和容量是否合理,将直接影响到电力... 详细信息

配电网是电力系统中的重要组成部分,深入研究配电网规划理论,对构建安全可靠、运行经济的配电网络来说具有十分重要意义。配电网变电站选址定容规划是配电网规划的重要组成部分,新规划出的变电站的站址和容量是否合理,将直接影响到电力企业运行的经济效益和电网运行的可靠性与安全性。本文从配电网变电站规划方案全寿命周期成本的角度出发,深入研究了全寿命周期成本理论的分析方法,基于该理论建立了配电网变电站选址定容规划的数学模型,模型综合考虑变电站规划方案的初始投资成本、运行成本、维护成本、故障成本、废弃处置成本,以及地理信息与电气信息的约束条件,使得规划方案在顾及各项约束条件时既满足经济最优,又兼顾一定的可靠性水平。在广泛阅读国内外配电网规划相关文献的基础上,总结以往的研究成果,通过比较,最后选择了粒子群算法作为变电站选址定容的求解算法。基于以往学者在粒子群优化算法理论方面的研究,本文提出了基于聚类分析结合粒子随机进化方法的改进策略得到均值聚类随机改进粒子群算法,通过标准测试函数对改进算法的寻优能力的测试证明了改进算法的优越性,并将其作为变电站选址定容规划模型的求解算法。最后,将ArcGIS的空间分析功能(位置约束)引入到规划模型中,得到满足实际地理约束的新建站址。基于Microsoft Visual Studio2005开发平台,利用C#语言与ArcGIS Engine组件开发了配电网变电站选址定容优化规划程序,并通过某规划区实例规划进行验证,证明了本文所提方法正确,规划结果科学合理,该方法具有一定的实用价值。

关键词：配电网络规划全寿命周期成本随机粒子群算法均值聚类分析变电站选址定容