基于动态拓扑结构的分布式Memetic差分进化算法同步综合换热网络

针对标准DE(差分进化)算法在优化换热网络时出现的局部搜索能力弱、易陷入局部最优等问题,本文建立了一种基于动态拓扑结构的分布式Memetic差分进化算法,同步综合换热网络。首先,在子种群内部采用基于欧拉距离的动态拓扑结构,子种群之间采用冯诺依曼拓扑结构,有效地加快了个体之间的信息交流,保持种群多样性,扩大搜索范围。继之,结合Memetic算法思想,将Hooke-Jeeves算法作为局部搜索策略,增强算法局部搜索能力。同时,对于局部搜索获得的新解,提出了一种协作学习机制,平衡算法的全局寻优与快速收敛能力。最后,为处理整型变量,提出了两条简单有效的整型变量优化策略,使算法实现了连续变量与整型变量的同步优化。选取两个经典算例验证了算法的有效性。算法应用于算例一,相对于现有文献的最优值,本文所得结构的费用值下降了1 783$/a,表明算法的性能优于标准DE算法以及其它改进版本的DE算法。算法应用于算例二,相对于现有文献的最优值,本文所得结构的费用值下降了1 209$/a,表明算法能够有效地处理大规模换热网络问题,具有很强的鲁棒性。     

年最大洪峰流量灰色拓扑区间灾变预测

根据灰色预测理论，提出一种以改进信息提取方法的基础的灰色拓扑区间灾变预测法，该法既填补了灾变预测法中信息量的不足，又加强了拓扑预测法对实测灾变信息量的利用，从而将灾变预测和拓扑预测有机地结合起来，增加了ＧＭ（１，１）建模的信息量，用于汉江安康和渭河咸阳两站的年最大洪峰流量序列资料进行灾变分析和建模检验，结果是满意的。     

基于改进粒子群算法的高压配电网拓扑自动成图技术

配电网拓扑成图能够以图形化的方式显示配电网结构,这种可视化有助于操作人员更好地理解和监控网络,从而提高电网可靠性和自动化运营。但现有的拓扑成图技术更多仍依赖于人工绘制,针对高压配电网拓扑成图人工工作量大且布局不合理的问题,该文基于改进粒子群算法设计一种针对高压配电网的拓扑自动成图技术,首先,对数据模型进行抽取,结合布置图框架设计原则和布线规则,确定以线路交叉和线路总长度最小作为复合优化目标;然后,通过对基本粒子群算法的惯性权重和局部粒子的搜索方式进行改进,提升全局寻优水平。实验仿真结果表明,所提方法求解时间短,完成率较高,整体布局更美观合理,可以很好地解决配电网拓扑自动成图问题。     

基于改进单亲遗传算法的大规模海上风电集电系统拓扑优化

针对大规模海上风电集电系统拓扑结构优化问题，提出一种改进单亲遗传算法，建立了集电系统全寿命周期成本现值计算模型，并以现值和最小为目标，通过设计满足海缆载流量约束的种群生成方式和与交叉点个数相关的淘汰系数来避免海缆交叉，优化对比了35、66 kV电压等级的集电系统拓扑结构。算例结果表明，提出的改进单亲遗传算法与传统算法相比总成本可减少14.2%,具有较好的寻优能力；与35 kV相比，集电系统采用66 kV电压等级综合效益更好，可为大规模海上风电场集电系统规划设计提供参考。     

基于改进樽海鞘群算法的光伏系统MPPT研究

光伏系统的功率-电压(P-V)在局部阴影状况下表现出多峰特性,常规最大功率跟踪(MPPT)方法易陷入局部最优值.针对此问题提出一种扩大缩放因子和引入差分策略改进的樽海鞘群算法.在领导者位置更新过程中添加帕累托分布和混沌映射提高全局搜索能力;在局部搜索过程中引入差分策略改善局部搜索能力.将改进方法应用到多峰值光伏系统MP...     

改进的混沌优化方法在电站机组负荷分配中的应用

利用搜索过程中的先验知识，提出了一种改进的变尺度混沌优化算法，对电厂机组负荷分配这一类高维、非线性问题进行寻优。该算法利用混沌运动的遍历性和随机性进行全局搜索，结合下降法思想在当前最优解的局部空间搜索，提高算法的收敛速度。通过罚函数，将非线性约束问题转化为非约束问题求解，在寻优操作过程中检验解的有效性。并采用目标函数中负荷取值区间判别方法，降低优化问题的规模，减少了计算次数。与传统遗传算法相比，改进的混沌优化算法获得了更好的效果。     

改进人工蜂群算法及其在反演分析中的应用

将人工蜂群算法用于混凝土坝参数反演,为提高算法的搜索效率、减少搜索过程中的停滞现象,引入了文化算法中的信仰空间和模拟退火的可控性概率突跳特性,提出一种具有知识引导功能的文化退火人工蜂群算法,采用上层知识进化空间和下层群体进化空间两个进化空间,在知识空间的引导下重新设计搜索算子并按一定的概率进行模拟退火搜索.算例分析表明,改进后算法的收敛性能优于原算法,为解决类似系统的优化和参数识别提供了一种新方法.     

基于改进遗传算法的溪洛渡水库优化调度研究

针对溪洛渡水库年调度问题,建立了以发电量最大为目标的优化调度模型,分别利用GSA和NGA进行求解,所得结果与DP、GA、SA算法比较,结果表明改进后的GSA融合了GA全局搜索能力强和SA局部搜索能力强的特点,而NGA将GA个体置于特定的环境中优胜劣汰,增强了个体的多样性,两种改进遗传算法的收敛速度和计算结果都明显优于传统优化方法和基本遗传算法.     

空滤器声学性能预测及低频噪声控制的研究

应用虚拟设计技术开展了发动机空滤器进气系统声学性能改进的研究。针对车用发动机发火频率引起空滤器进气噪声中的低频峰值，分别改进设计了两种进气管结构来提高空滤器的低频消声性能，并采用边界元法对改进的空滤器系统进行了声学性能预测。结果表明：在管路上分别增加这两种声学结构后，原空滤器的消声性能均能达到预期的目标。     

中间再热汽轮机调节系统响应特性的改善方法

通过对中间再热汽轮机调节系统的执行机械存在局部正反馈作用时的响应特性的研究，提出了一种采用液压反馈的改进系统 ，对两种系统的响应特性进行了对比分析。     

Energy flow problem solution based on state estimation approaches and smart meter data

Accurate electric energy (EE) measurements and billing estimations in a power system necessitate the development of an energy flow distribution model. This paper summarizes the results of investigations on a new problem related to the determination of EE flow in a power system over time intervals ranging from minutes to years. The problem is referred to as the energy flow problem (EFP). Generally, the grid state and topology may fluctuate over time. An attempt to use instantaneous (not integral) power values obtained from telemetry to solve classical electrical engineering equations leads to significant modeling errors, particularly with topology changes. A promoted EFP model may be suitable in the presence of such topological and state changes. Herein, EE flows are determined using state estimation approaches based on direct EE measurement data in Watt-hours (Volt-ampere reactive-hours) provided by electricity meters. The EFP solution is essential for a broad set of applications, including meter data validation, zero unbalance EE billing, and nontechnical EE loss check.     

Fuel cell/battery passive hybrid power source for electric powertrains

The concept of passive hybrid, i.e. the direct electrical coupling between a fuel cell system and a battery without using a power converter, is presented as a feasible solution for powertrain applications. As there are no DC/DC converters, the passive hybrid is a cheap and simple solution and the power losses in the electronic hardware are eliminated. In such a powertrain topology where the two devices always have the same voltage, the active power sharing between the two energy sources can not be done in the conventional way. As an alternative, control of the fuel cell power by adjusting its operating pressure is elaborated. Only pure H₂/O₂ fuel cell systems are considered in this approach. Simulation and hardware in the loop (HIL) results for the powertrain show that this hybrid power source is able to satisfy the power demand of an electric vehicle while sustaining the battery state of charge.     

Real-time implementation of finite control set model predictive control for matrix converter based solid state transformer

Solid state transformer formed by back-to-back connection of two three-to-single-phase matrix converter, so called MC-SST, owns ac–ac power conversion in a single stage and an absence of the bulky line-frequency transformer when linking ac sources of different voltage amplitudes and frequencies. Current modulation methods for this topology include sophisticated computation of current and voltage vectors besides duty cycle composition. Moreover, extra control design is required to manage the power exchange. In this paper, the easy-to-perform finite control set model predictive control (FCS-MPC) for this type of MC-SST is implemented in real-time platform and compared with the proportional–integral control strategy. The active power changes, different voltage amplitudes and phases, and parameter variations are investigated. Simulation and real-time implementation results demonstrate the simplicity and validity of the MPC approach for power management of the MC-SST system.     

新型节能电力测功器

推荐一种交—直—交三相电压型的双向变流器作电力测功器，它可用于各种动力装置，如汽车发动机、柴油机、汽轮机、内燃机的动力装置的稳态、瞬态及高动态实验，可将所吸收的能量转换成电能回馈到电网，并介绍了此电力测功器的电路拓扑及控制策略。     

基于LS-FID策略与差分进化算法相结合的含DG的配电网重构

为提高电力系统运行的经济性和可靠性,并考虑分布式电源的接入,建立了以系统网损和电压偏差最小为目标函数的配电网重构模型。考虑到传统算法效率低、不可行解量大的缺陷,提出环路搜索—快速孤岛检测(LS-FID)策略,并将该策略与差分进化算法结合求解网络重构方案。简化网络拓扑,减少了部分不可行解的产生;然后利用环路搜索方法分解搜索空间,针对迭代中出现的不可行解,利用快速孤岛检测方法进行检测以减少计算次数。最后对IEEE33、IEEE69和119节点系统进行仿真分析,并与多种智能算法进行比较,仿真结果表明所提方法在提高搜索速度、减少搜索空间和提高寻优成功率等方面有较大优势,验证了该方法的有效性和优越性。     

一种四端口能量路由器的协同控制策略研究

针对研究的四端口能量路由器,首先分析能量路由器拓扑结构,根据能量路由器的功能需求提出各端口的控制方法。电网单元端口为T型三电平拓扑结构,采用电流闭环矢量控制实现直流母线的稳压控制;交流源单元端口为VSR拓扑结构,采用PQ控制实现交流源单元功率的灵活调节;光伏单元端口为Boost电路,采用最大功率点追踪（MPPT）和直流母线恒压控制（CVC）相结合的控制策略;储能单元端口为级联Buck-Boost电路,采用恒流控制。由此,提出一种四端口的协同控制策略,根据能量路由器接入的分布式能源与储能单元荷电状态（SOC）划分能量路由器的工作模态,再通过直流母线电压的波动、储能单元SOC等状态数据实现模态的切换。最后,通过MATLAB软件搭建仿真平台,验证能量路由器模态切换的可行性。     

基于改进布谷鸟算法的电力系统最优潮流计算

针对电力系统最优潮流问题,提出一种融入量子计算和混沌局部搜索策略的改进布谷鸟算法(QCCS),即对布谷鸟算法的个体进行量子位编码,通过叠加态的量子位实现多样化种群,并在算法每次迭代的优化值附近进行混沌局部搜索进而增加布谷鸟算法的局部搜索能力,同时采用量子门变换使每个个体朝最优个体进化,从而提高算法的寻优能力。最后以IEEE 118节点系统的最优潮流计算问题为例,应用QCCS进行仿真计算。通过与其他方法(PSO、GA、CS)计算结果进行对比分析,验证了QCCS算法求解电力系统最优潮流问题的有效性,从而为电力系统最优潮流(OPF)问题的求解提供了一种新方法。     

基于电网故障拓扑分析及多数据综合的复杂故障诊断方法

针对由于断路器失灵造成的电网连锁故障,调度人员难以在短时间内详细分析故障原因、过程的问题,提出一种利用电网拓扑和多数据源综合分析的复杂故障诊断方法。即通过电网拓扑中断路器开合状态确定邻接矩阵,形成故障后电网的拓扑连接关系,对故障电网拓扑图的停电区域搜索,确定连锁故障的诊断类型,并详细分析故障录波数据,诊断出断路器失灵造成的连锁故障的原因。算例分析表明,该方案能有效诊断复杂故障,具有较好的应用前景。     

Recent developments in HVDC transmission systems to support renewable energy integration

The demands for massive renewable energy integration, passive network power supply, and global energy interconnection have all gradually increased, posing new challenges for high voltage direct current (HVDC) power transmission systems, including more complex topology and increased diversity of bipolar HVDC transmission. This study proposes that these two factors have led to new requirements for HVDC control strategies. Moreover, due to the diverse applications of HVDC transmission technology, each station in the system has different requirements. Furthermore, the topology of the AC-DC converter is being continuously developed, revealing a trend towards hybrid converter stations.     

Research on power electronic transformer applied in AC/DC hybrid distribution networks

The AC/DC hybrid distribution network is one of the trends in distribution network development, which poses great challenges to the traditional distribution transformer. In this paper, a new topology suitable for AC/DC hybrid distribution network is put forward according to the demands of power grid, with advantages of accepting DG and DC loads, while clearing DC fault by blocking the clamping double sub-module (CDSM) of input stage. Then, this paper shows the typical structure of AC/DC distribution network that is hand in hand. Based on the new topology, this paper designs the control and modulation strategies of each stage, where the outer loop controller of input stage is emphasized for its two-control mode. At last, the rationality of new topology and the validity of control strategies are verified by the steady and dynamic state simulation. At the same time, the simulation results highlight the role of PET in energy regulation.