一种改进的遗传算法及其在布局优化中的应用

该文以人造卫星舱布局为背景,研究二维带平衡及不干涉等约束的圆集在圆容器内的布局优化问题,属于NP-困难问题.文章提出一种求解此类问题的改进的遗传算法,即十进制编码控制参数自适应遗传算法,从而缓解了“组合爆炸”和遗传算法的早熟收敛问题.文章给出两个算例(其中一个为作者构造的已知最优解的算例),计算结果表明了此算法的有效性,并且优于数学规划的乘子法的计算结果.此遗传可推广应用于其他布局优化问题的求解.     

基于阻抗谱法的无创血糖检测系统设计

以生物阻抗检测技术为基础,设计了一种频谱范围在10 ～60 MHz的高频阻抗检测系统用于人体阻抗测试,验证了系统的测试性能.根据阻抗谱法无创血糖测试的原理,对健康人体进行测试后得到112组数据,采用主成分分析回归模型预测血糖浓度,对比同一测试者的预测结果与有创检测数据,相关系数为0.8058,且较好预测了动态血糖变化趋势,为进一步研究无创连续监测血糖浓度提供了参考.     

分布式潮流控制器提升最大输电能力期望和供电可靠性的效能研究

由于统一潮流控制器的广泛应用受制其可靠性及成本高昂等不足,分布式潮流控制器(distributed power flow controller,DPFC)应运而生。为分析DPFC提升最大输电能力期望和供电可靠性的效能,需要将该装置纳入大电网可靠性评估中。针对其分布式串联侧进行结构解析,从而确定DPFC的运行状态及空间转移模型,通过马尔科夫过程可求解出DPFC各状态平稳概率与故障/修复率。基于此,建立含DPFC的系统潮流计算模型,并提出从断面最大输电能力期望和供电可靠性两大角度来综合评价DPFC效能的研究方法。经IEEE-RTS79算例分析表明:所述方法能够有效评价DPFC在电网可靠性方面的改善能力,可以从可靠性角度来确定DPFC最优配置方案,从而为实际工程提供一定指导意义。     

考虑降低暂态电压失稳风险的动态无功优化配置方法

为了降低系统动态负荷尤其是电动机负荷比重越来越大带来的电网暂态电压失稳风险,提出了一种考虑降低暂态电压失稳风险的动态无功优化配置方法。综合考虑动态无功补偿装置的安装地点和容量,使得系统暂态电压失稳的风险最小和动态无功补偿的成本最小。该方法首先通过暂态电压失稳风险指标和灵敏度指标确定关键故障集合、动态无功补偿的候选节点,然后将各个动态无功补偿装置的容量作为变量引入烟花优化算法中求解。为了减少优化过程的时间,在优化算法中增加了一个火花筛选的环节。IEEE39节点算例仿真结果表明,该方法与仅考虑动态无功补偿装置地点的优化方法相比,在相同的无功补偿成本下能更好地降低暂态电压失稳风险。     

计及需求响应的智能化微网频率紧急控制策略

随着分布式能源的迅猛发展,未来电网将呈现出大型电网与微网协调并存的局面。传统频率紧急控制方法主要以大电网为研究对象,故该文针对微网特征提出一种智能化控制策略以适用于分布式电源接入的微网:通过合理设置频率阈值来避免故障时急剧的频率偏移对微网稳定性的威胁;考虑对系统功率缺额实施动态估算,以准确选择负荷控制量;研究系统等效惯性常数的精确计算方法,从而降低策略的实施误差;计及需求响应的协调配置来减少策略控制代价。基于此,将所提策略设置为基于需求响应和基于低频减载两个主控制模块,并制定策略实施的具体流程。同时,在理论上对所提功率缺额动态估算的准确性进行证明。最后,在IEEE 13节点微网中仿真,分析表明:在不同场景下,所提策略均能有效保障系统频率稳定;由于需求响应的合理应用,其控制代价也能有所降低。     

一类四阶m点边值问题的正解

利用Krasnoselskii不动点定理与不动点指数理论,研究了一类四阶m点边值问题正解的存在情况,在适当的条件下,证明了该类边值问题至少存在一个正解或两个正解.     

改进的Contourlet变换的图像去噪算法

为了更有效地去除图像中的噪声,提出一种基于Contourlet变换的新阈值与改进阈值函数的图像去噪方法。新阈值考虑了图像经Contourlet变换后在低尺度子带和高尺度子带的去噪特性,较好地克服通用阈值的不足;改进阈值函数对阈值处理的Contourlet变换的高频细节系数分为上频、中频和下频,并进行相应的处理,较好地弥补各阈值函数的缺陷。实验结果表明,与通用阈值相比,新阈值能更有效地去除图像中的噪声,获得更高的峰值信噪比(PSNR),结合改进阈值函数后,图像的边缘细节得到更好的保护,视觉效果更好。     

基于SIMION仿真的高场非对称波形离子迁移谱谱图峰辨识

高场非对称波形离子迁移谱仪FAIMS(High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry)由于工作在敞开大气压条件下,易受空气中杂质干扰,因而在实际样品分析过程中通常会检测到不止一个峰,这对要观察的目标样品离子的辨识造成一定困难,目前多采用FAIMS和质谱仪联用的方式予以辨识。为解决上述FAIMS和质谱仪联用结构复杂的问题,本研究通过分析丙酮样品在紫外灯电离源下产生的几种主要离子,对比SIMION仿真和实验FAIMS谱图中各离子峰对应补偿电压(Compensation Voltage)随射频(Radio Frequency)RF电压幅值的变化曲线,根据其平行关系初步推断出FAIMS谱图中对应的3种主要离子:丙酮单体离子[M+H]+、丙酮二聚体离子[2M+H]+和水合质子(H2O)nH+。并通过理论分析了仿真和实验补偿电压曲线近似平行的原因。理论分析和仿真结果相吻合,证明了该方法的正确性。     

动态无功补偿装置抑制直流换相失败能力影响因素研究

针对交直流混联电网中直流换相失败的问题,对影响动态无功补偿装置抑制直流换相失败效果的因素进行了深入的研究和分析。首先对比分析了同步调相机、静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)3类常用的动态无功补偿设备的特性。其次研究了动态无功补偿设备抵御直流系统发生换相失败的机理,总结了影响动态无功补偿装置效果的因素。最后采用电力系统潮流计算仿真软件(PSD-BPA)分别对单馈入直流系统以及华东十馈入直流系统进行仿真分析,仿真结果表明,动态无功装置的安装地点对其抑制直流系统换相失败能力有较大影响,当安装地点确定时,其抑制直流系统发生换相失败的能力随着安装容量的增加逐渐饱和。