锂离子电池组风冷散热结构的优化

建立锂离子电池组风冷结构初始模型,采用计算流体力学(CFD)理论,用Fluent软件进行温度场和流场仿真。根据仿真结果,考虑进风角度、出风角度和电池间距等3种因素,基于正交试验进行多目标优化。以电池组最高温度和温差的最小化作为目标,经多次迭代计算,得出局部最优方案:进风区域左端高度为9 mm(进风角度2. 74°),出风口高度为28 mm(出风角度2°),电池间距公差值为0. 4 mm。与初始模型相比,优化模型的电池组最高温度降低9. 55%,温差下降25. 89%。     

一台30 kW开关磁阻电机的多目标优化研究

为了提高电机的综合性能,本文以一台12/8型30kW开关磁阻电机的平均静态电磁转矩、电磁转矩平滑系数及电机效率为优化目标,通过一种基于正交试验矩阵分析的方法对电机进行了多目标优化,该方法结合有限元分析研究了电机结构参数中的定子齿宽、转子极宽、定子轭厚、转子轭厚对优化目标的影响程度,最后得到了电机结构参数在不同水平值下对电机性能影响程度的权重矩阵,并通过权重矩阵得到了电机的最优参数水平组合。系统仿真表明,相比于优化前的电机性能,优化后的电机性能有了明显提升。     

叶片旋流管内核心流强化传热分析与结构优化

管内湍流强化传热方法一般是增加壁面换热面积,但这会显著提高管内流动阻力。本文根据管内核心流强化传热的原理,提出了一种高效低阻的叶片旋流管,分析其传热强化的机理,建立相应的物理和数学模型。数值分析的结果表明,在圆管内置若干组旋流叶片后,可显著强化管内湍流换热,且流动阻力的增幅低于换热强化的增幅;当常温水流过管长为960 mm,管径为20 mm的圆管,且在管内核心流区域设置4组4叶片旋流单元时,其性能评价系数SPEC在Re数为3 000~15 000的范围内均超过1.5,最高可达1.9左右。     

基于遗传算法的无功功率优化与控制专家系统开发

针对电力系统中无功功率优化问题建立了数学模型,利用函数连接网络将多目标问题转化为单目标无功优化问题,采用免疫遗传算法进行求解。 提出了分区分层的多变电所电压无功协调控制专家系统的设计思想。该系统具有较高优化精度的同时求解过程较为简单。     

基于RSM-正交法的磁障式直线永磁游标电机的设计与优化

针对直线永磁游标电机的损耗问题,提出一种磁障式拓扑结构。通过在次级的凸极齿加入隔磁磁障,使次级对磁通的流动具有导向作用,减少涡流损耗,提高电机的磁场调制能力。在此基础上,设计一种磁障式直线永磁游标电机,采用响应面(RSM)-正交法对电机的推力性能进行优化。首先,通过对电机进行灵敏度分析,确定显著变量。其次,根据RSM法建立优化目标响应与显著变量之间的拟合模型,并对其拟合精度进行评估。最后,基于该模型进行正交试验,根据正交试验的数据进行极差分析,得到电机的最优结构参数。有限元实验结果表明,采用RSM-正交优化方法的电机性能得到大幅提高,并且可以节省优化时间,提高优化效率,对直线永磁游标电机的设计与优化有重要的参考价值。     

考虑碳交易的电源结构多目标优化模型研究

为优化配置区域电网电源结构,在满足电力电量平衡等约束条件的前提下,研究以经济成本最小、综合能效最大为目标构建碳交易下电源规划多目标优化模型。随后将该优化模型应用于中国某区域电网,对该地区电源结构优化配置进行研究分析。结果显示,碳交易的引入能够促进新能源消纳,降低碳排放,达到低碳高效的目的,实现电源结构的优化配置。     

直流电流潮流控制器分步选址与多目标优化定容方法

电流潮流控制器(DC current flow controller,DC CFC)具备直接控制特定线路电流的能力,且能够实现不同线路间功率的定向和定量交互,提高直流电网线路利用效率.为了最大化DC CFC的潮流调节能力,DC CFC的稳态建模及其选址定容问题亟待解决.针对一种新型电流潮流控制器,分析其拓扑结构、工作原...     

大功率LED散热器性能的双目标优化

为满足大功率LED散热器急需增强散热性能且减轻重量的设计要求,采用正交试验设计法和遗传算法两种优化方法,对芯片结温和肋片重量实施了双目标优化。在确定优化变量时,借鉴了前期的研究结果,选择肋片的间距、高度和厚度为待优化的结构变量,并依据建议结构设置了各变量的约束范围,进而采用等效热路法和肋片重量表达式分别计算出不同变量组合情况下的芯片结温和肋片重量。在实施散热器结构优化的过程中,介绍了两种优化方法的具体执行方案,二者均需要采用权重加合法来构建双目标优化的评价函数。从双目标优化前后的效果对比可以看出,两种方法均能提供合理的Pareto最优解,优化效果明显,且遗传算法能提供更加多样的优化结构。     

基于谐振网络优化的双向LLC-DCX多模块并联系统均流优化研究

近年来,双向LLC-DCX在电源系统中得到了越来越广泛的应用。为应对系统功率等级的提升,多模块并联成为实现系统扩容的重要方法。然而,均流性能是LLC谐振变换器并联系统的设计难点,各模块微小的谐振参数差异即可引起较大的电流不均衡。该文根据双向LLC谐振变换器的增益特性,定量分析双向LLC-DCX的并联特性,提出一种通过优化谐振网络参数提升并联均流性能的方法。最后,搭建一套三模块双向LLC-DCX并联系统样机,实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于结构参数分级优化的电机电磁噪声抑制

通过优化结构参数以抑制车用驱动电机电磁噪声的关键问题在于不降低电机输出性能时,如何对繁多的结构参数进行有序、高效和有效的优化.对此,以影响电磁噪声与输出性能的径向电磁力与电磁转矩模型为优化目标,通过基于多项式拟合的关键系数对结构参数进行敏感性分析、筛选与分级.在此基础上综合多目标遗传算法、响应面法以及下降单纯形法对结构...     

基于并行ADMM的分布式电-气能量流多目标协同优化

在能源互联网的背景下,电力系统与天然气系统互联以实现能量双向流动,此时对电-气耦合系统的电-气能量流进行协同优化很有必要。同时,为协调电力系统与天然气系统在多个目标下的矛盾冲突,需考虑如何实现多目标下系统最优调度运行。针对以上问题,并考虑到电力系统与天然气系统通常隶属于分布自治的经营主体,文章提出一种基于并行交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的分布式电-气能量流多目标协同优化算法,利用分解协同交互机制实现电力流与天然气流的分布式多目标并行优化,并针对算法的原理、收敛性能以及相关参数对算法的影响对该算法进行深入探讨。最终,在基于IEEE 39节点电力网络和Belgian 20天然气网络搭建的电-气耦合能源系统上进行仿真测试,仿真结果验证了所述算法的有效性     

高比转速轴流泵叶轮与导叶的正交试验优化

高比转速轴流泵广泛应用在防洪排涝等特殊场合,但其水力效率普遍偏低.为提高其水力效率,并达到节能效果,本文对比转速为1400轴流泵的叶轮与导叶采用正交试验进行水力优化,并探究优化前后泵的内流特性.先对轴流泵叶轮和导叶的几何形状进行参数化解析,对参数化后的控制尺寸设置控制因素,以水力效率为指标设计正交试验,并对正交试验结果...     

基于人工蜂群算法的多目标最优潮流问题的研究

以污染气体排放量、网损最小为目标,建立多目标电力系统最优潮流数学模型,并提出一种基于人工蜂群的多目标算法对其进行求解。该算法利用外部存档技术来保存进化过程中已经找到的Pareto最优解,并在每次迭代后更新。最后根据模糊集理论从Pareto最优解集中选取最优折衷解,为决策者提供科学的决策依据。通过IEEE-30节点系统及IEEE-57节点系统的仿真,验证了该算法在求解大规模电力系统多目标问题上的有效性,相比其他多目标算法能有效避免局部收敛。     

电压稳定约束下最优潮流的多目标优化与决策

电压稳定约束下的最优潮流(VSCOPF)是兼顾经济性和稳定性的多目标优化问题.VSCOPF模型将降低考虑机组阀点效应的发电费用和提高系统静态电压稳定裕度同时作为目标函数,并计及了预想事故下的安全约束.提出一种包含多目标优化和多属性决策的两阶段解法.在第1阶段,采用自适应多目标差分进化来搜索VSCOPF的Pareto前沿...     

362.5MW发电机内冷水水质问题分析及调控

华能岳阳电厂一期2台362.5MW机组投产以来,存在内冷水pH值低,定子线棒内壁腐蚀严重和堵塞等问题.通过摸索总结,目前采用离子交换微碱化技术,调节内冷水呈微碱性,从而有效地抑制了铜导线的腐蚀,水质优于国家标准值.     

磨粒流工艺在高压断路器用液压机构零件制造中的应用探讨

介绍了磨粒流工艺的基本原理,对磨粒流新工艺在高压断路器用液压机构零件制造中的应用进行了探讨,论述了利用磨粒流工艺能有效的改善机构中各种缸体、阀体的加工质量,提高机构零件的精度,展望了磨粒流工艺在高压电器制造中的应用前景。     

一种混合智能算法在电网优化中的应用

针对配电网络重构多为单一性能最优重构,提出了使配电网线损、负荷均衡、供电电压质量最佳的多目标配网优化模型.结合GA 中的进化思想和粒子群算法(PSO)中的群体智能技术,采用遗传粒子群混合算法寻优,通过随机权重方法来获得目标是Pareto前沿面的可搜索方向,体现出较GA和PSO更好的寻优性能.在此基础上制定的配网优化方案能够在保证配网呈辐射状、满足馈线热容、电压降落要求和变压器容量等的前提下,最大限度提高配电系统安全性和经济性.算例表明,该算法在求解性能和效率两方面都有比较显著的优势.     

旋流排沙渠道体型优化的正交数值试验方法和应用

为优化多泥沙河流引水渠道内的泥沙级配,实现泥沙分选的效果,提出了一种新型旋流排沙渠道。基于数值模拟与模型试验结果,采用正交数值试验方法,以分流比与排沙洞典型断面的流速为目标函数,优化了旋流排沙渠道的关键体型参数,对比分析了体型优化前后旋流排沙渠道的水沙特性。结果表明,正交数值试验设计能有效提升结构的优化效率,获得具有良好性能的旋流排沙渠道。当渠道来流量为30 L·s^-1时,优化体型的排沙耗水量较原体型减小21.5%,分流比减小4.6%,排沙洞出口断面最大流速增大10.8%,水流的挟沙能力增强,在排沙洞内形成更有利于泥沙运动的旋转水流条件;体型优化前后的旋流排沙渠道对粒径为0.075～3.0 mm泥沙的总体截沙率分别高达90%和88%,表明旋流排沙渠道具有良好的排沙特性,且优化体型排沙洞内的泥沙淤积量较原体型减小61.8%。本成果可为这种新型旋流排沙渠道体型优化和其在引水渠道等工程中的应用提供参考。     

基于细菌菌落优化算法分布式电源优化配置

分布式电源位置和容量的优化配置可确保其发挥更好的技术经济效用。在分析DG特性的基础上,建立了考虑含分布式电源的有功网损费用最小和综合投资成本以及购电成本最小模型的多目标优化模型,并且提出了一种新颖的智能优化算法细菌菌落算法。细菌菌落优化算法根据单个细菌的生长方式及其群体菌落繁殖的特性演化而来。该算法建立了细菌菌落的生成和死亡的寻优机制,并提供了一种新的寻优算法的结束方式。最后,通过算例验证所提算法具有良好实用性和适应性,并且也验证所提模型的实际意义。