不确定条件下多产品批次工艺优化研究

不确定条件下多产品批次工艺优化研究

一、不确定条件下多产品间歇过程优化研究(论文文献综述)

彭泽栋[1](2021)在《面向石化企业的计划调度建模及优化算法研究》文中认为随着物联网、人工智能、数字孪生等技术的快速发展,智能制造以智能工厂为载体、以关键制造环节智能化为核心、以端到端数据流为基础,构建了以“数据+模型+算法+算力”为核心的技术体系,赋能传统制造业提质降耗。智能制造已成为我国制造业数字化智能化转型升级的核心驱动力之一。其中,智能决策是智能制造的核心,决策质量以及其可靠性、时效性、鲁棒性是制造企业智能化水平的重要指标之一。在智能决策中,多层级多系统协同决策、不确定环境下的鲁棒决策以及大规模决策问题的快速寻优是研究热点。本文以石化行业供应链上游页岩气开采设计计划问题及中下游炼油化工生产计划调度问题为工业应用背景,分别研究了在典型不确定性条件下,石化企业设计与计划集成建模、生产计划与调度集成建模以及相应的大规模混合整数线性规划(Mixed-Integer Linear Programming,MILP)模型的分解算法。此外,针对石化企业原油操作调度、过程设计等问题中应用广泛的混合整数非线性规划(Mixed-Integer Nonlinear Programming,MINLP),本文对其通用分解算法及求解器技术进行了深入研究。从而依次从复杂系统集成建模、不确定性建模以及高效求解算法三个方面提升企业决策智能化水平。本文的主要内容和创新点如下:1.针对石化供应链上游页岩气田开发设计和计划问题,提出了一种基于页岩气田超结构的大规模混合整数线性规划模型,对页岩气田开发过程中钻井平台和页岩气井位置的选择、开采操作调度、输气管道的安装、管道尺寸的选择进行集成决策。考虑到传统求解方法和求解器的限制,通过对模型结构的分析,提出了一种基于解池的双层分解算法对模型进行高效求解,通过五个不同规模页岩气田工业案例验证了模型和双层分解算法的有效性。该模型通过对页岩气田开发问题中页岩气网络设计和开发计划协同决策,提升了页岩气开发项目的经济效益。2.针对产量不确定性下的页岩气田开采计划问题,提出了一种多阶段随机规划模型,其中页岩气井产量不确定性的观测时间由开发决策确定,属于2型内生不确定性。模型采用广义析取规划(Generalized Disjunctive Programming,GDP)对决策变量与不确定性参数之间的逻辑关系进行建模,并考虑了实际开发中产量不确定性参数的观测延迟。针对内生不确定性下多阶段随机规划模型的结构特点,采用拉格朗日分解算法和启发式策略对模型进行求解。案例分析表明该模型提供的最优决策可以通过对页岩气井开发顺序的调整来减少开发低产量井的风险。3.针对需求不确定性下的石化供应链中下游化工企业生产计划和调度问题,提出了一种基于多阶段随机规划的计划调度集成建模框架,通过耦合约束构建计划层和调度层在决策粒度和时间尺度上逻辑连接,并采用场景树对需求不确定性进行刻画。为了对通用模型进行有效求解,提出了一种包含多种加速策略的逐步对冲算法。状态任务网络(State-Task Network,STN)案例和实际乙烯工厂案例都验证了该建模框架及算法的优越性,有效解决了传统的生产计划和调度中分步决策导致的生产效益下降和无法处理不确定性干扰的问题。4.针对石化行业企业级优化问题中常见的混合整数非线性规划问题,以外逼近法为基础对其通用求解算法进行了深入研究。为了解决外逼近法在非凸MINLP模型中的收敛性问题,提出了基于McCormick松弛的全局外逼近法和全局LP/NLP分支定界算法,通过非凸约束的McCormick凸松弛和凹松弛生成其有效割平面,构建非凸MINLP问题可行域的多面体近似,并通过添加整数割平面或禁忌表保证算法的收敛性。两种算法均已部署在开源求解器MindtPy(Mixed-Integer Nonlinear Decomposition Toolbox in Pyomo)中。通过原油操作调度问题以及上百个数值案例和工程案例的测试,验证了该算法对非凸MINLP问题的求解性能。5.针对经典外逼近法在相邻迭代间主问题最优解大幅跳变的问题,提出了正则化外逼近法。通过加入正则化问题的求解,对主问题最优解进行信赖域投影,限制相邻迭代间暂行解的移动范围。其中正则化问题通过对目标函数的边界限制构建等价的信赖域约束,并提出了基于l1范数、l2范数、l∞范数、拉格朗日函数一阶和二阶近似等多种信赖域范围计算方法。上百个开源数值案例和工程案例测试表明正则化的加入可以大幅降低不可行整数组合的发生次数,有效减少算法收敛所需的迭代次数,验证了正则化外逼近法相比于经典外逼近法在求解性能上的优越性。最后在总结全文的基础上,提出了内生和外生不确定性下企业级优化集成建模框架和混合整数规划分解算法的未来研究方向。

沈鹏[2](2021)在《零等待间歇生产过程智能算法研究》文中认为零等待间歇生产过程要求同一产品的相邻工序连续进行,是制造业中一种常见的生产形式。由于调度方案能够很大程度上决定企业的效率和收益,因此研究此类情形下的生产调度算法有着重要的实际意义。目前传统的启发式算法存在泛化能力不强的弊端,于是本文采用一种超启发式差分进化(Hyper-heuristic Differential Evolution,HHDE)算法求解零等待间歇生产调度问题,并围绕单目标和多目标下的零等待间歇生产过程调度问题开展了研究,且对多目标情形下的解集进行了决策分析。以下是主要研究内容:(1)给出了零等待间歇生产过程的优化调度问题描述和求解算法。首先,描述了间歇生产过程的分类和特征;其次,针对零等待间歇生产调度过程建立算法模型,阐述了模型目标优化函数和常用研究方法,并给出了零等待策略下模型的约束条件。介绍了超启发式算法的基本原理和分类,分析了其优化框架与优缺点。(2)针对单目标零等待间歇生产过程调度问题,以最小化最大生产完成时间,建立了单目标零等待间歇生产调度模型,提出了一种超启发式差分进化算法来进行求解。此算法以超启发式算法为框架,高层策略域通过自适应差分进化算法来对低层问题域上的一系列启发式操作进行组合,形成新的算法用于搜索解空间,并根据解的质量来决定更新的策略。同时,在解的更新过程中引入模拟退火算法来防止算法过早的陷入局部最优。最后通过典型算例与其他算法进行了对比,证明了该算法的优越性。并通过实际工厂的调度案例验证了该算法的实用性与有效性。(3)针对多目标零等待间歇生产过程调度问题,以最小化最大生产完成时间、总流程时间、交货满意度为目标,建立了多目标零等待间歇生产调度模型,提出了一种多目标超启发式差分进化(Multi-objective Hyper-heuristic Differential Evolution,MOHHDE)算法来进行求解。首先,根据Pareto前沿的覆盖率来决定算法的更新策略,其次,将模拟退火算法扩充到多目标情形下以防止算法过早的陷入局部最优。最后,针对多目标情形下多组解的问题,通过博弈论中的Nash均衡模型将主观决策层次分析模型(Attribute Hierarchical Model,AHM)和客观决策CRITIC法(Criteria Importance Though Intercriteria Correlation)相结合来综合生成唯一调度解。对比实验结果表明,在解决现实情形下的零等待间歇生产过程问题时,该算法相对于其他算法的表现更为突出。根据企业生产量化分析实际问题结合本文算法,搭建零等待多产品间歇生产过程优化调度模型,结合Oracle数据库、时林平台、Matlab和Visual Studio软件,利用C#编程语言进行间歇生产调度系统分析应用软件的开发,并在山东泰安某生物发酵公司进行应用。通过实际应用验证了根据本文算法所开发的应用软件的有效性与实用性。

凤伟[3](2021)在《不确定性条件下流程企业生产调度和鲁棒优化研究》文中进行了进一步梳理在流程工业中,生产调度作为上承企业长周期生产计划、下启底层实时过程控制的重要决策活动,经过近半个世纪的发展,已经取得了一系列重大的成果。然而,流程企业的生产和经营活动中广泛存在的不确定性为它的理论研究和工业实践带来了诸多挑战,因此如何在不确定性条件下优化调度方案,以使得企业能安稳长满优地运行便成为了一个重要的研究课题。为此,本文针对传统鲁棒调度方法在应用实践中所暴露出来的一些痛点和瓶颈问题,以可调鲁棒优化理论为研究主线,在对不确定性过程调度问题和鲁棒优化基础理论进行系统性综述的基础上,分别就帕累托最优有限适应性鲁棒调度方法、内生不确定性下的鲁棒优化问题、混合整数决策规则、分布鲁棒调度优化方法、主动学习与内生不确定性间的联系等方面进行了深入研究。本文的主要内容和创新点如下所述:1.针对考虑能耗和清焦不确定性的乙烯厂全厂生产调度问题,提出了一种新的基于有限适应性的可调鲁棒优化方法。为有效处理裂解炉能耗不确定性参数的时变性以及清焦敏感性,建立了基于不确定性集合树的帕累托最优有限适应性模型,使所求得的调度方案能同时具备帕累托最优性和鲁棒最优性。基于实际工业数据的仿真案例表明,该方法能在不影响鲁棒性的前提下,实现调度方案根据所观察到的清焦决策信号而进行相应调整,并能显着提高燃料采购的成本效益。2.针对过程调度问题中广泛存在的内生不确定性,提出了一种多阶段鲁棒混合整数优化方法,其不仅能同时实现连续和0-1补偿,还能对受(补偿)决策影响的不确定性集合进行有效建模。所提出的基于跃升不确定性的混合整数决策规则,包含用于连续补偿的不连续分段线性决策规则,能有效实现补偿决策和内生不确定性集合的有机结合,并由此可推得该问题的一个易于求解的鲁棒对等模型重构形式。包括一个考虑产能内生不确定性的生产调度问题在内的仿真案例表明,该方法不仅能有效处理内生不确定性,还能大大增强调度方案的灵活性。3.受乙烯裂解炉结焦不确定性和相应清焦决策的启发,针对考虑设备损耗不确定性的生产维护集成调度问题,提出了一种多阶段分布鲁棒优化方法。采用数据驱动的Wasserstein模糊集合来描述损耗不确定性参数未知的概率分布,并由此建立了相应的多阶段分布鲁棒集成调度优化模型,其在允许混合整数补偿的同时,能优化调度方案的最坏期望成本。通过开展一个基于工业数据的裂解炉群仿真案例在内的一系列实验,验证了该方法的有效性和实用性,且具有较好的样本外性能。4.进一步细化了内生不确定性的分类,以区分受决策影响的物化和观测,并由此指出了主动学习与考虑内生不确定性的可调鲁棒优化问题之间的联系。借助于一组辅助不确定性参数,实现了对取决于补偿决策的不可预见性的有效建模,并由此建立了一个能处理所有类型内生不确定性的多阶段可调鲁棒优化的统一框架。通过一个基于检视的生产维护集成调度问题和一个集成主动参数估计的生产调度问题在内的一系列计算案例,充分验证了该框架的有效性和通用性。最后在总结全文的基础上,对复杂可调鲁棒优化问题高效求解算法、在线鲁棒调度优化方法、结合主动学习概念的生产调度和控制问题等方面,提出了未来值得进一步研究和探索的方向。

刘沆[4](2021)在《气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价模型研究》文中认为随着化石能源的持续开发全球大气二氧化碳排放量达到历史最高水平,排放强度逐年上升,对未来世界的可持续发展带来了严重挑战。传统虚拟电厂应用项目普遍存在能源结构单一、参与市场不足、能源耦合关系稀疏和新型负荷缺失等显着问题,导致传统虚拟电厂的运行稳定性差、经济效益低、风险管理难度大。在此背景下,气电耦合虚拟电厂的概念逐步成为未来分布式能源发展应用的一个重要技术方式,通过进一步聚合电转气装置(P2G)、燃气锅炉等气电转换设备,使得分布式可再生能源机组的利用效率得到提升,减少了出力不确定性对系统稳定、经济运行的影响。然而,当前气电耦合虚拟电厂的运行控制及市场运营研究还较为缺乏,无法有效协调多类型灵活性资源并入虚拟电厂,支撑气电耦合虚拟电厂的调度优化及市场运营决策。基于此,亟需计及多重不确定性、电动汽车特性及综合需求响应特性展开对气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价,以便为多类型分布式能源、可控负荷、电转气耦合设备等灵活性资源参与虚拟电厂调度提供强大动力,有效支撑电力系统与虚拟电厂的协同运行,提高虚拟电厂的经济效益与运行效率。第一,基于气电虚拟电厂的研究现状和相关理论,阐明了本文所研究气电虚拟电厂运营优化研究的理论和应用价值。首先,围绕气电耦合虚拟电厂的基本概念、发展过程和主要类型阐述了气电耦合虚拟电厂的基础理论;其次,为了实现供给侧多能互补和负荷侧综合互动的运行目标,从形态特征、结构特征、技术特征和应用特征四个方面对气电耦合虚拟电厂的运营运行特征进行了详细分解;再次,基于气电虚拟电厂多种能源主体的复杂结构及相互关系,梳理了气电虚拟电厂参与外部能源市场的类型和运营优化模式及内部各类能源形式和设备的协同运行模式;最后,针对国内外虚拟电厂应用项目进行了现状分析与经验总结,并指出对气电虚拟电厂经验启示,为本文后续章节开展相关研究奠定扎实的理论基础。第二,基于可再生能源出力、负荷的不确定性以及能源价格波动对气电虚拟电厂运营优化带来的风险,建立了计及多重不确定性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型。首先,分析了气电虚拟电厂内部分布式可再生能源出力、负荷需求、碳排放权价格及能源电力价格的不确定性,采用概率分布模型对上述不确定性因素进行了建模;其次,构建了以系统经济效益最优、碳排放最小为目标的计及多重不确定性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型,并提出了改进捕食遗传算法的求解算法和具体的计算流程;最后,选取北方某气电虚拟电厂为例,设置了六种不同情景进行了对比研究,验证了在计及内外部多重不确定性下气电耦合虚拟电厂更具有市场竞争力,能够实现经济效益和环境效益的共赢。第三,基于电动汽车特性及耦合设备运行特性对系统运行的影响,建立了计及电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型。首先,对电动汽车运行特性及可与电动汽车耦合运行的虚拟电厂相关设备特性进行了研究,设计了考虑电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运行结构;其次,以气电虚拟电厂在日前能量市场中的运营收益最大化为目标,构建了计及电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型;然后,考虑了运营优化模型的非线性、多维度问题,为了提高粒子群算法存在收敛速度、计算精度,避免早熟的问题,提出了基于Tent映射的改进混沌优化算法,以及具体的计算流程;最后,选取某工业园区进行实例分析,并对四种情景下的系统收益进行了优化求解,得到了气电虚拟电厂各设备在运行日各时刻的优化出力方案,证实了考虑电动汽车充放电特性并将其与P2G设备引入气电虚拟电厂可显着提升系统收益。第四,基于虚拟电厂参与需求响应的交易机制和需求响应特性分析,建立了计及综合需求响应特性的气电虚拟电厂运营优化模型。首先,分析了气电虚拟电厂参与需求响应的交易机制和需求响应负荷特性,设计了气电虚拟电厂参与综合需求响应的总体框架;其次,以气电虚拟电厂收益最大化为目标,根据各耦合设备出力交换功率和多能源需求响应的互动关系,考虑可控负荷、电力网络、热力网络、天然气网络及能源耦合、存储设备等约束,构建了气电虚拟电厂参与综合需求响应的运营优化模型;然后,针对综合需求响应中各种能源的价格存在不确定性,在原模型基础上引入了均值-方差模型,实现了气电虚拟电厂效益最大化并降低了不确定性带来的风险;最后通过算例和多情景对比研究,结果表明了虚拟电厂参与综合需求响应相比于传统需求响应能够获得更高的效益。第五,基于气电耦合虚拟电厂参与多种能源市场交易中面临内外部多方面风险因素的影响,建立了考虑气电虚拟电厂参与市场运营的全流程风险评价模型。首先,从多重不确定性、电动汽车特性及综合需求响应特性三个方面,深入分析了不同特性对气电耦合虚拟电厂造成的风险影响;其次,结合气电虚拟电厂的运行结构和特点,多维度考虑了外部政策、参与主体、耦合技术、运营交易、信用管理5个方面,设计了包含29个风险评价指标的气电耦合虚拟电厂风险评价指标体系;然后,在熵权-序关系赋权法和云模型解决不确定性评价信息的优点基础上,构建了基于熵权-序关系法改进的云模型风险评价模型;最后,针对四种场景下的气电虚拟电厂进行算例分析,对比研究了不同场景及不同评价模型的评价结果,验证了所提出模型的有效性和优越性。

张京京[5](2021)在《水力发电机组运行稳定性及其在多能互补系统中调节特性研究》文中认为水力发电机组运行稳定性及其调节性能是促进传统电力系统向更好有效消纳大量间歇性可再生能源系统转变的重要保障。间歇性能源入网使水电机组面临更为复杂的运行环境和频繁的工况转换,导致其稳定性问题日益突出,对水电机组调节性能发挥提出更大的挑战。鉴于此,本文以揭示内外部扰动视角下水力发电机组稳定性演变规律为关键问题,从动力学稳定性角度深入分析内部参数扰动对机组稳定性影响,同时构建综合性评估指标体系量化外部间歇性能源冲击下系统运行特性,并以稳定性分析为依托,量化多能互补系统中水电机组调节灵活性,取得以下主要成果。1.围绕水力发电机组自身运行参数扰动下稳定性问题,为了克服单一稳定性分析方法不能全面描述参数扰动下水力发电机组局部稳定性演变机理问题,以分岔点为切入,贯穿非线性动力学分岔和时域振荡两个稳定性研究领域,从结构稳定性和运动稳定性两个维度描述参数扰动下水力发电机组稳定性演变规律。主要包括:(1)为了更好地描述参数扰动下水力发电机组动力学稳定性演变特性,建立了不同场景下水力发电系统模型;进一步,考虑到参数不确定性变化,运用延拓追踪算法、动力学分岔理论和李雅普诺夫理论分析单参数扰动下平衡点分岔和多参数扰动下余维-2分岔现象,并给出了平衡点曲线稳定性、分岔点类型、位置及其邻域振荡稳定性等信息。结果表明:参数不确定变化导致系统产生多种类型分岔,且电力系统稳定器对分岔点产生具有一定延迟作用。(2)为了更好地阐述参数扰动下水力发电机组振荡稳定性问题,首先以参数扰动诱发的非线性动力学分岔点所集成的小扰动为切入点,运用特征值分析法、列向量规格化等方法量化不同场景下分岔点邻域振荡频率、阻尼、参与因子等指标;进一步,运用能量级理论给出了相应主导振荡模态;最后,通过对比分析给出电力系统稳定器对机组振荡模态和阻尼的影响规律。结果表明:在所研究参数合理变化范围内,始终存在着水击模态,固定参数的电力系统稳定器不能很好地改善系统阻尼甚至会恶化阻尼。2.围绕间歇性风电能源冲击下系统稳定性问题,针对单指标体系无法对发电系统运行状态进行系统性评估的缺陷,提出将各评估指标按权重重新组合进而构建综合性评估指标体系的解决方案。主要包括:(1)针对风电出力不确定性特点,首先将风电机组作为外部扰动耦合到水力发电系统以构建风水互补发电系统模型,并运用对比分析法验证模型的有效性和可靠性;进一步,运用信息熵理论量化不同时间尺度下系统功率不确定性;最后,运用参数估计和非参数估计法对功率波动量进行概率密度拟合,通过拟合评估指标即均方根误差、平均绝对误差和相关系数遴选出最优拟合函数。结果表明:随着时间尺度增加,功率不确定性增强,且参数估计和非参数估计法在不同时间尺度下适用性不同。(2)为了克服单一指标评估结果难以体现系统整体运行特性的问题,首先运用熵权理论对波动量均值、理查德贝克指标、连续平均爬坡率、时间平均波动率等评估指标科学赋值并重新组合,构建综合性评估指标模型,并通过实际工程案例验证综合评估指标的可靠性和有效性;进一步,将成果运用于风水混合发电系统,量化不同时间尺度下风/水电子系统和互补发电系统运行特性;最后,针对混合发电系统特有的互补性能,运用波动互补率和负荷追踪指标量化混合系统互补程度。结果表明:综合评估指标能够较好地反映系统运行特性,且互补发电系统波动程度较风力单独发电小,但均随时间尺度增加而增大。3.围绕多因素相互作用导致水力发电机组对随机能源调节灵活性评价困难问题,以风水互补发电系统模型为基础,考虑多时间尺度效应,运用概率性评估指标量化备用容量、备用接入比例和爬坡率变化情景下机组调节灵活性演变规律;进一步,运用兼顾影响因素自身作用以及影响因素间相互作用的Sobol全局敏感性分析方法,得到了影响水力发电机组调节灵活性的敏感性因素排序。结果表明:备用容量、备用接入比例和爬坡率均能够在一定程度上改善机组调节灵活性,备用接入比例为影响机组调节灵活性的高敏感性因素。

汪会,潘海鹏,张益波[6](2021)在《间歇生产过程的优化方法和控制策略综述》文中研究表明间歇生产过程是流程工业的重要组成部分,因其特有的灵活性和高效性,被广泛应用于食品、化工、制药、冶金、造纸等行业,其优化与控制问题也被广泛的研究.间歇生产过程的非线性和重复性,给优化和控制既带来了机遇又带来了挑战.本文总结了近三十年来间歇生产过程常用的优化方法和控制策略,并且从间歇生产过程的特性出发,分析了优化和控制的难点,讨论了未来可能的发展方向.

李博[7](2021)在《侧向风作用下的双火源相互作用燃烧特性研究》文中提出多火源燃烧常见于森林、城市交界、工业燃料储罐区、古建筑群等涉及环境风的开放性火灾场景中。在环境风的诱导下,多火源的燃烧强度将会显着增加,易蔓延发展成大规模的区域性火灾。深入研究环境风作用下的多火源燃烧特征及其动力学规律,可为区域性大火的预防监控和早期扑救工作提供理论依据和科学指导。本文通过实验和数值模拟并结合理论推导发展了侧向风作用下的交互火羽流表征模型。主要研究内容包括:(1)开展了侧向风作用下的双气体火燃烧实验。基于数学统计理论的Matlab视频图像处理方法建立了适用于无风和有风环境下的交互火焰融合概率模型。揭示了遮挡卷吸效应诱导上、下游火焰倾角随风速增加呈现非对称性变化。并基于动量守恒原理和受力分析,建立了侧向风作用下的交互火焰倾角模型。采用温度法和视频处理对比分析了火焰长度的演化特性,即随侧向风速增加,火焰长度呈现先减小后增加的变化趋势,进而发展了适用于不同火焰融合阶段的火焰长度关系模型。提出了基于火焰融合和火焰贴地行为的三棱柱火焰模型计量顺风向下游区域水平目标接收到的热辐射。通过与前人的实验结果或经典模型对比,验证了上述模型的精度。(2)实验研究了侧向风作用下的双油池火燃烧速率和热反馈演化机制。首先,揭示了在叠加热反馈作用下的双池火火焰的交互作用、火焰高度以及火焰倾角的演化特征。然后,结合火焰形态结构研究,系统研究了双火源的燃烧速率随侧向风速和火源间距的变化关系。总体而言,随风速的增加,上游火源的燃烧速率可分为三个区域:快速增长区、衰减区和缓慢增长并趋于稳定区。由于双油池火之间存在交互遮挡卷吸和热反馈的双重作用,下游燃烧速率随侧向风速增加呈现更为复杂的变化关系,且受到油盘尺度效应影响。发现当双火源发生融合时,上游火源的部分火焰主体覆盖于下游火源,使得下游火源接受到的热反馈增强,最终导致下游火的燃烧速率相对较大。这种现象随着融合程度的增加愈加明显。揭示了随着间距的增加,侧向风作用下的双火源相互作用呈现了交互遮挡卷吸受限主导到热反馈增强主导到单重遮挡卷吸受限主导的变化过程。系统揭示了三种热反馈(对流热反馈、辐射热反馈和传导热反馈)占比随风速和火焰融合状态的变化情况,揭示了双火源热反馈随风速增加主控机制由辐射主导向对流主导的过程。进一步地,基于滞留层理论,发展了不融合情况下的上游和下游火源燃烧速率演化模型。(3)模拟研究了侧向风作用下的双交互火焰附近的流动特性。在无风环境下,随着火源间距的增大,火焰相互作用逐渐减弱。相应的速度矢量场形状经历了三个阶段的演化:一个整体的圆形、两个相互作用的圆形和两个独立的圆形。在有风环境下,受瑞利—泰勒不稳定性的影响,火源下游产生反向旋涡对。揭示了在反向旋涡对和遮挡卷吸效应的影响下,火源下游中心线的纵向气流速度发生衰减。发现在火焰和环境气流耦合作用下,局部流速增强甚至超过自由流流速。量化揭示了侧向风速相对较小时,双火源下游存在湍流强度剧烈的逆流区域。此外,发现随着风速的增加,交互火焰遮挡卷吸效应呈现出先增加后减小的非单调变化趋势。

郝克钢[8](2021)在《基于参数网格优化的辐射源直接定位方法研究》文中研究表明随着无线电定位技术被广泛应用于更加复杂的定位场景(如室内场景、观测资源受限场景等),传统的两步定位法逐渐暴露出定位精度不足、分辨能力受限等问题。针对两步定位法的次优性,研究者们提出了一种新兴的最优定位方法——直接定位(Direct Position Determination,DPD)法。DPD联合所有测量,直接从测量中估计目标位置,避免了两步定位法因分步处理导致的信息损失,可以显着提高系统在复杂定位场景中的定位性能,是无线电定位研究前沿的热点之一。DPD作为新兴方法,在理论完善和工程实现方面,仍然存在诸多亟待解决的问题,例如,多目标直接定位的维数灾难、穷举搜索参数空间导致的高复杂度,以及参数空间网格化带来的量化误差等。针对以上问题,本论文从优化参数网格的角度入手,研究了不同定位场景中的辐射源DPD方法,以及DPD方法在室内通信系统上的工程应用方案。本论文的主要工作和贡献摘要如下:(1)基于动态位置网格建立了室内直接定位模型,在稀疏贝叶斯学习框架下,结合期望最大化算法和梯度下降算法,提出了基于稀疏贝叶斯学习的室内直接定位算法,联合解决了模型阶数和参数的最大似然估计问题以及量化误差消除问题,比现有基于固定网格的直接定位算法具备更强的多径干扰抑制能力和更高的定位性能。(2)针对辐射源的间歇辐射特性,在移动单阵列接收的直接定位模型中引入辐射源状态参数,并利用辐射状态的二元性,基于K均值聚类算法解耦辐射源状态参数与位置参数,提出了基于MVDR的多间歇辐射源直接定位算法,以辐射源空间位置作为信号关联依据,联合解决“间歇信号——辐射源”关联问题和辐射源定位问题。与现有基于交替投影的直接定位算法相比,所提算法不依赖目标数目和目标位置的初始估计,具有更强的实用性。(3)借助Pincus理论将多目标最大似然直接定位问题转化为多个单目标位置期望估计问题,并利用重要性采样方法,以随机参数采样代替参数遍历搜索,在生成的随机参数网格上估计位置期望,提出了基于重要性采样的多目标直接定位算法,较好地解决了多维穷举搜索的高复杂度问题和参数网格的量化误差问题,在观测资源有限的条件下,比现有的常规解耦直接定位方法具有更高的定位精度。(4)提出了基于快速傅里叶变换的时差直接定位算法及其在室内定位场景中的工程应用方案,将DPD位置谱的计算量降低两个数量级,与目前使用的两步定位法相比,在同一复杂度水平上显着提升了定位性能。以上提出的DPD算法和工程应用方案,已通过仿真实验和室内通信系统实测数据测试验证。

郑晓东[9](2020)在《含高比例可再生能源多区域电力系统的鲁棒调度》文中进行了进一步梳理日前发输电计划优化是电力系统调度运行长期以来的关键问题。无论在传统的一体化模式还是市场化模式之下,优化的调度计划都能够为系统节约大量的运行成本。相比单区域系统的调度,多区域系统的问题因其具有更大的规模、更复杂的约束、更严格的决策模式限制,而更具有挑战性。伴随着我国的电力市场化改革,研究多区域电力系统的省区间电力交换计划优化问题在当前显得更为关键。另一方面,风电、光伏等间歇性可再生能源发电在近十年来获得了快速的发展,但其随机性和波动性给电力系统的调度运行带来了很大挑战。如何在保证消纳可再生能源发电的基础上,提高系统运行的经济性和可靠性,是当前十分重要的研究课题。本文重点研究含高比例可再生能源的多区域电力系统的日前调度问题,主要研究内容及取得的研究成果概述如下:首先,基于两层协调模式和新型鲁棒不确定集,提出了多区域电力系统的鲁棒机组组合模型。利用各区域净负荷的方差,构造用于描述多区域系统总体不确定性的不确定集,并证明了该不确定集能够提供比传统预算集合更精确的概率置信度。为了用非集中式的的方法求解该模型,构建了上层的鲁棒凸优化模型,用于确定联络线功率计划和每个区域的发电区间。借助由发电区间指定的不确定性需求,每个区域系统的调度机构可以独立求解解耦的鲁棒机组组合问题。提出了改进的外逼近算法求解两阶段鲁棒优化中出现的双线性规划问题,该算法可以获得更高质量的解。通过两区域系统的仿真计算验证了新型不确定集的有效性,并验证了所提的两层协调方法能够在非集中式决策框架下得到经济的机组组合方案。其次,为了考虑风电随机量的时空关联性,克服传统鲁棒优化的保守性问题,研究了数据驱动和基于两阶段分布鲁棒优化的机组组合模型。假设风电概率分布的期望、协方差信息可以借助统计学习方法,从历史数据中估计得到,然后用随机量的这些矩信息构建了概率分布的模糊集。提出了含一阶、二阶矩约束的两阶段分布鲁棒机组组合模型,并将模型转化成了确定性的混合整数半正定规划问题。提出了一个两步骤的求解算法,即先用割平面算法求解松弛的混合整数半正定规划,然后通过可行性检查和顶点生成法,不断收紧松弛的混合整数半正定规划。同时,还提出了使用半正定松弛获得可行性检查的双凸规划问题的下界。实验表明所提的模型能够在不调节任何参数的情况下,获得比确定性模型和两阶段鲁棒机组组合模型更好的经济性和可靠性。再次,提出了基于值函数的多区域机组组合问题分解协调算法,避免了使用基于拉格朗日函数的分解算法时存在收敛性和次优性的问题。算法要求每个区域通过有限计算生成一个由联络线功率交换计划的仿射组合表示的机组组合最优值函数。然后,多区域系统的协调机构利用每个区域的值函数确定最优的联络线功率。考虑到区域间的联合调度将使每个区域偏离原有的发电成本,本文还研究了基于值函数和合作博弈Shapley值的收益分配方案。在两区域和三区域系统对所提的求解算法进行测试,验证了值函数方法对求解非集中式多区域机组组合问题的有效性。同时,将所提的区域间收益分配方案和基于传统节点边际电价的方案进行对比。最后,为解决南方异步互联系统的日前发输电计划优化问题,提出了协调送受端的两阶段优化模型。模型的第一阶段以最小化受端系统净负荷方差为目标,生成可缓解受端系统调峰压力的跨区域输电计划;第二阶段以最小化输电网损为目标,将输电计划分配至各回高压直流输电线路,并协调配合送端的直调电厂发电、网省交流通道等。模型考虑了高压直流输电功率的离散特征,使得功率曲线切实可行。为了描述直流输电系统的损耗,采用历史数据拟合二次网损函数。最后,利用电力公司的实际数据进行测试,并与实际计划对比,证明模型能够生成优化且可行的日前发输电计划。

丛昊[10](2019)在《市场环境下考虑多能互补的区域综合能源系统优化运行研究》文中进行了进一步梳理近年来,传统的煤电正在向更多种类的清洁能源发电逐步转型,加快了气电、水电、核电、光伏发电以及风电等多元化能源发电并举的局面。传统的单一供能网络缺少不同种类能源之间的相互协调,能源的利用率较低,能源之间必须相互协调才能够最优化资源配置,达到可持续发展的目的。因此,传统的能源供给系统必须要进行转型,能够满足多种能源互补运行的综合能源系统应运而生。同时,随着电力体制改革的逐步推进以及国家政策的大力支持,用户侧的资源逐步参与到了市场交易过程中,这使得相关的电力企业不仅仅在发输配售电等环节相互竞争,更应该看中全方位、综合性的能源服务。综合能源系统的优化运行仍然面临着很多问题,如多种能源之间的相互转换关系与多网络的耦合关系、系统中不确定性的建模分析、多能源需求响应的管理、多系统之间的协调管理与博弈等等。所以在市场的改革浪潮以及综合能源的大力发展背景下,本文在市场与运行等方面针对上述问题提出解决方案,从而为综合能源系统的发展提供有利的理论依据。本文主要研究内容和成果如下:针对区域综合能源系统的能量传输和能量转化,分别建立电-气网络模型和能源集线器模型,并分析系统运行中,风电、光伏以及综合需求响应带来的不确定性;分别从能源供给侧与需求侧入手,针对含有风能、太阳能、天然气等多种形式能源发电及包括电、热、气等多能源用户互补运行的系统,建立互补性评价指标体系,涵盖了可靠性、经济性、灵活性、环保性、可持续性以及舒适性等诸多方面。构建了基于电力库模式的电力-天然气联合市场同步运行机制;在该市场框架下,分别建立电力市场与天然气市场出清的双层优化模型。然后提出改进的对角化-交替方向乘子法对建立的嵌套双层模型进行求解,得到各市场参与者的市场行为以及系统的最优化运行结果。分析了可再生能源发电的不确定性、综合需求响应以及网络阻塞都会对市场出清结果以及系统优化运行结果带来的影响。针对于电力市场与天然气市场在调度计划时间上的不同步性,同时考虑了以综合能源服务商代表区域的综合能源系统参与市场,构建了电力-天然气两阶段异步运行市场机制,并建立了综合能源系统两阶段嵌套双层优化模型,提出了适用的改进交替方向乘子法进行求解。与同步市场相比,异步市场中的综合能源服务商购能成本更高,因此电力市场与天然气市场的同步化对于耦合系统的运行经济性、可靠性和灵活性都会有很大提升,也是未来能源市场的发展方向。针对于电力-天然气综合能源系统的弹性与可靠性的分析,建立防御-攻击-防御三阶段鲁棒优化模型来制定多能源系统遇到紧急情况前后的防护策略和运行策略,利用对偶理论将三阶段鲁棒优化模型转化为双层优化问题,并利用嵌套的Benders分解算法对模型进行求解;最后分析了储能(储电和储气)系统在综合能源系统遇到紧急情况时,对系统弹性及安全可靠运行的重要意义和作用。针对于多个区域综合能源系统的合作与能量交互问题,根据联盟合作博弈的理论,建立适用于多个能源集线器协调运行的联盟合作模型;采用MVEE方法和KY-1st算法处理风电出力的相关性和不确定性,建立鲁棒优化模型,利用分布式联盟构造算法实现对联盟合作博弈模型的迭代求解。从综合需求响应、能源集线器联盟合作以及不确定性和相关性的处理方法等方面,量化分析了影响综合能源系统运行及经济效益的因素。本文从综合能源系统的运行与能源市场两方面入手,重点讨论了在同步与异步的不同市场环境下,综合能源系统中的各利益主体如何进行市场决策,在出现紧急情况和不确定因素影响时如何进行运行优化调整,以及不同系统之间如何进行合作以期达到共赢的目的。决策者可根据综合能源系统的实际组成成分以及市场需求和市场类型,参照本文提出的模型及方法进行协调、优化和管理。

二、不确定条件下多产品间歇过程优化研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、不确定条件下多产品间歇过程优化研究(论文提纲范文)

(1)面向石化企业的计划调度建模及优化算法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
缩写、术语表
1 绪论
    1.1 智能制造下企业级优化的背景和意义
    1.2 企业级优化的挑战
    1.3 石化企业决策建模
        1.3.1 企业级建模方法
        1.3.2 集成建模
        1.3.3 不确定性建模与优化
    1.4 大规模混合整数规划优化算法
        1.4.1 针对MILP问题的分解算法
        1.4.2 针对MINLP问题的分解算法
    1.5 论文研究内容及组织结构
2 多周期页岩气田开发设计及计划问题研究
    2.1 引言
    2.2 相关工作
    2.3 问题描述
    2.4 模型假设
    2.5 数学模型
        2.5.1 符号说明
        2.5.2 页岩气井开发约束
        2.5.3 关井约束
        2.5.4 钻机分配约束
        2.5.5 流量平衡约束
        2.5.6 管道尺寸约束
        2.5.7 目标函数
    2.6 双层分解算法
        2.6.1 主问题定义
        2.6.2 子问题定义
        2.6.3 基于解池的双层分解算法
    2.7 案例分析
        2.7.1 模型性能分析
        2.7.2 算法性能分析
        2.7.3 最优决策分析
    2.8 本章小结
3 产量不确定性下的页岩气田开发设计及计划问题研究
    3.1 引言
    3.2 问题描述
        3.2.1 模型假设
    3.3 确定性模型
        3.3.1 符号说明
        3.3.2 页岩气井开发约束
        3.3.3 钻机分配约束
        3.3.4 流量平衡约束
        3.3.5 管道容量约束
        3.3.6 目标函数
        3.3.7 现金流约束
    3.4 多阶段随机规划模型
        3.4.1 流量约束
        3.4.2 期望净现值
        3.4.3 初始不可预期约束
        3.4.4 条件不可预期约束
        3.4.5 逻辑约束
    3.5 拉格朗日分解
        3.5.1 启发式算法
    3.6 案例分析
        3.6.1 拉格朗日分解算法计算结果
        3.6.2 随机规划决策过程
        3.6.3 产量系数方差灵敏度分析
        3.6.4 增大区域间产量期望值差异
        3.6.5 针对不确定性参数概率分布的灵敏度分析
        3.6.6 不确定性参数观测延迟的影响
    3.7 本章小结
4 需求不确定下的生产计划调度集成模型研究
    4.1 引言
    4.2 问题描述及通用模型
    4.3 求解策略
        4.3.1 基于逐步对冲算法的求解策略
        4.3.2 加速策略
    4.4 案例分析
        4.4.1 应用案例
        4.4.2 实际工业案例
    4.5 本章小结
5 针对非凸MINLP问题的全局外逼近法研究
    5.1 引言
    5.2 外逼近法
    5.3 基于LP/NLP的分支定界算法
    5.4 基于McCormick松弛的全局外逼近法
        5.4.1 McCormick松弛
        5.4.2 基于McCormick的全局松弛外逼近法
        5.4.3 基于McCormick松弛的LP/NLP分支定界算法
    5.5 收敛性证明
    5.6 工程实践细节
        5.6.1 整数割平面
        5.6.2 禁忌表
        5.6.3 分支定界算法
    5.7 算法性能测试
        5.7.1 数值示例
        5.7.2 工业案例:炼油厂原油操作调度问题
        5.7.3 基准库测试
    5.8 本章小结
6 正则化外逼近法及LP/NLP分支定界算法研究
    6.1 引言
    6.2 正则化外逼近法
    6.3 基于拉格朗日函数的正则化
    6.4 收敛性证明
    6.5 正则化LP/NLP分支定界算法
    6.6 算法性能测试
        6.6.1 工程实践细节
        6.6.2 外逼近法性能测试
        6.6.3 正则化外逼近法性能测试
    6.7 本章小结
7 总结与展望
    7.1 研究工作总结
    7.2 研究工作展望
参考文献
附录
    A 拉格朗日分解中乘子更新方法
        A.1 割平面法
        A.2 次梯度法
    B 第二章广义析取规划约束重构
    C 非凸MINLP算例集
    D 凸MINLP算例集
作者简历及在学期间所取得的科研成果

(2)零等待间歇生产过程智能算法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 间歇生产过程调度研究现状
        1.2.1 间歇过程调度国内研究现状
        1.2.2 间歇过程调度国外研究现状
        1.2.3 国内外研究现状总结
    1.3 论文的主要研究内容和结构
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 结构安排
第二章 零等待间歇生产过程调度模型与优化算法
    2.1 引言
    2.2 间歇生产过程概述
        2.2.1 间歇生产过程的描述
        2.2.2 间歇生产过程分类
        2.2.3 物料转移策略分类
    2.3 零等待多产品间歇生产过程调度模型
        2.3.1 问题描述
        2.3.2 约束条件
        2.3.3 参数定义
        2.3.4 目标优化函数
        2.3.5 常用的优化调度方法
    2.4 超启发式算法
        2.4.1 算法原理介绍
        2.4.2 算法分类
        2.4.3 算法框架
        2.4.4 算法优缺点
    2.5 本章小结
第三章 单目标零等待间歇生产过程调度算法
    3.1 引言
    3.2 超启发式差分进化算法
        3.2.1 差分进化算法
        3.2.2 低层启发式操作
        3.2.3 高层策略域
        3.2.4 编码与解码
        3.2.5 模拟退火算法
        3.2.6 算法流程
    3.3 算法测试
        3.3.1 测试函数对比分析
        3.3.2 测试算例对比分析
    3.4 实际案例分析
        3.4.1 N-乙酰氨基酸葡萄糖工艺流程
        3.4.2 实例调度算法求解
    3.5 本章小结
第四章 多目标零等待间歇生产过程调度算法与决策
    4.1 引言
    4.2 多目标问题概述
    4.3 零等待多目标间歇过程优化调度
        4.3.1 超启发式算法
        4.3.2 模拟退火算法
        4.3.3 算法流程
    4.4 多目标Pareto解的优化决策
        4.4.1 主观决策分析
        4.4.2 客观决策分析
        4.4.3 基于博弈论的综合权重法
    4.5 算法性能测试
    4.6 优化调度仿真与决策
        4.6.1 调度部分
        4.6.2 决策部分
    4.7 本章小结
第五章 零等待间歇生产调度系统分析应用软件开发
    5.1 系统需求分析
    5.2 车间信息网络硬件系统部署
        5.2.1 系统信息获取方式
        5.2.2 数据流转及存储结构
    5.3 系统开发
        5.3.1 系统整体框架
        5.3.2 软件开发环境
    5.4 参数实时监控
    5.5 生产优化调度与决策模块
        5.5.1 优化调度模块
        5.5.2 决策模块
    5.6 生产调度系统应用效果
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间的科研成果

(3)不确定性条件下流程企业生产调度和鲁棒优化研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
缩写、术语表
1 绪论
    1.1 流程企业中的生产调度问题
    1.2 不确定性条件下过程调度的研究现状
        1.2.1 不确定性的来源与分类
        1.2.2 不确定性条件下的调度方法
        1.2.2.1 被动反应式调度
        1.2.2.2 主动预防式调度
    1.3 鲁棒优化研究现状
        1.3.1 数据驱动鲁棒优化
        1.3.2 可调鲁棒优化
        1.3.3 分布鲁棒优化
        1.3.4 鲁棒优化与其它不确定性优化方法之间的联系
    1.4 本文主要内容和结构
    1.5 符号说明
    1.6 本章小结
2 基于有限适应性的乙烯厂生产调度鲁棒优化
    2.1 引言
    2.2 问题描述
    2.3 数据驱动的不确定性集合树
        2.3.1 基于时间和演化路径进行划分的不确定性集合
        2.3.2 不确定性集合树
        2.3.3 基于核密度估计构建不确定性子集合
    2.4 帕累托最优有限适应性
        2.4.1 第一层模型
        2.4.1.1 目标函数
        2.4.1.2 约束
        2.4.2 第二层模型
        2.4.2.1 帕累托鲁棒最优解集的定义
        2.4.2.2 最小利润约束
        2.4.2.3 目标函数
    2.5 瓶颈分析
        2.5.1 瓶颈一:不确定性演化路径的数量
        2.5.2 瓶颈二:可调变量的选取
    2.6 工业仿真案例分析
        2.6.1 可调变量的选取
        2.6.1.1 基础组合
        2.6.1.2 炉群组合和全组合
        2.6.2 案例一:10天的调度周期并有4条演化路径
        2.6.2.1 不确定性集合树
        2.6.2.2 POFA模型鲁棒重构
        2.6.2.3 结果分析与讨论
        2.6.3 案例二:20天的调度周期并有29条演化路径
    2.7 本章小结
3 考虑内生不确定性的多阶段鲁棒混合整数优化
    3.1 引言
    3.2 两阶段模型
        3.2.1 跃升不确定性集合
        3.2.2 基于决策规则近似的模型重构
    3.3 多阶段模型
        3.3.1 跃升不确定性集合
        3.3.2 基于决策规则近似的模型重构
    3.4 案例分析
        3.4.1 两阶段决策优化问题
        3.4.1.1 0-1补偿的收益
        3.4.1.2 内生不确定性的影响
        3.4.1.3 折点的选择
        3.4.2 多阶段生产调度问题
        3.4.2.1 0-1补偿的收益
        3.4.2.2 计算性能的相关讨论
    3.5 本章小结
4 基于多阶段分布鲁棒优化的生产维护集成调度研究
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 集成生产与维护操作的确定性调度模型
        4.3.1 任务分配约束
        4.3.2 产量约束
        4.3.3 设备单元健康状态的确定性模型
        4.3.4 物料守恒约束
        4.3.5 目标函数
    4.4 考虑设备损耗不确定性的分布鲁棒调度模型
        4.4.1 设备健康状态的随机模型
        4.4.2 多阶段分布鲁棒调度模型
        4.4.3 Wasserstein模糊集合
    4.5 基于决策规则的鲁棒模型重构
        4.5.1 跃升不确定性集合
        4.5.2 跃升模糊集合
        4.5.3 决策规则
        4.5.4 约束的鲁棒重构
        4.5.5 目标函数的鲁棒重构
        4.5.6 补偿决策的信息基
    4.6 案例分析
        4.6.1 应用示例
        4.6.1.1 补偿决策的信息基
        4.6.1.2 混合整数补偿决策的收益
        4.6.1.3 考虑多种维护选项的收益
        4.6.1.4 分布鲁棒性与样本外性能
        4.6.2 工业仿真案例
    4.7 本章小结
5 可调鲁棒优化和内生不确定性及主动学习的统一框架
    5.1 引言
    5.2 从鲁棒优化的视角看内生不确定性
    5.3 内生不确定性和主动学习
    5.4 考虑内生不确定性的两阶段鲁棒优化
        5.4.1 考虑1型内生不确定性
        5.4.2 考虑2a型内生不确定性
        5.4.3 考虑2b型内生不确定性
    5.5 考虑内生不确定性的多阶段鲁棒优化
    5.6 决策规则方法
        5.6.1 取决于决策的不可预见性
        5.6.2 跃升不确定性
        5.6.3 决策规则近似
        5.6.4 鲁棒模型重构
    5.7 案例分析
        5.7.1 案例一:工厂建设决策优化
        5.7.1.1 解析解
        5.7.1.2 非最坏场景目标函数
        5.7.2 案例二:基于检视的生产维护集成调度优化
        5.7.3 案例三:产能规划的修订时间点优化
        5.7.4 案例四:集成主动参数估计的生产调度优化
    5.8 本章小结
6 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 研究工作展望
参考文献
附录
    A1 第2章:基于有限适应性的乙烯厂生产调度鲁棒优化
        A1.1 符号说明
        A1.2 乙烯厂确定性调度模型
    A2 第3章:考虑内生不确定性的多阶段鲁棒混合整数优化
        A2.1 多阶段问题中受限制的决策规则
        A2.2 案例数据
    A3 第4章:基于多阶段分布鲁棒优化的生产维护集成调度研究
        A3.1 确定性生产维护集成调度模型的符号说明
        A3.2 目标函数鲁棒重构模型的证明
        A3.3 应用示例:案例数据
    A4 第5章:可调鲁棒优化和内生不确定性及主动学习的统一框架
        A4.1 模型(5.36)的详细推导过程
        A4.2 案例三:装机容量规划问题的案例数据
作者简历及攻读博士学位期间科研成果

(4)气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价模型研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 虚拟电厂发展研究综述
        1.2.2 虚拟电厂参与能源电力市场研究综述
        1.2.3 虚拟电厂运营优化研究综述
        1.2.4 虚拟电厂风险评价研究综述
    1.3 论文主要研究内容及技术路线
        1.3.1 论文主要研究内容
        1.3.2 论文研究技术路线
    1.4 论文研究主要成果和创新点
        1.4.1 本文主要研究成果
        1.4.2 本文主要创新点
第2章 气电耦合虚拟电厂相关理论基础
    2.1 气电耦合虚拟电厂基础理论
        2.1.1 气电虚拟电厂基本概念
        2.1.2 气电虚拟电厂发展过程
        2.1.3 气电虚拟电厂主要类型
    2.2 气电耦合虚拟电厂运营特征
        2.2.1 形态特征
        2.2.2 结构特征
        2.2.3 技术特征
        2.2.4 应用特征
    2.3 气电耦合虚拟电厂内外部运营优化规则
        2.3.1 内外部主体构成
        2.3.2 外部运营策略优化
        2.3.3 内部协同运行模式
    2.4 气电耦合虚拟电厂应用项目经验总结及启示
        2.4.1 国外虚拟电厂应用项目
        2.4.2 国内虚拟电厂应用项目
        2.4.3 经验总结与启示
    2.5 本章小结
第3章 计及多重不确定性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型研究
    3.1 引言
    3.2 多重不确定性分析及运行架构
        3.2.1 多重不确定性分析
        3.2.2 多重不确定性设备参与气电耦合运行架构
    3.3 计及多重不确定性的气电虚拟电厂多目标优化模型
        3.3.1 目标函数
        3.3.2 约束条件
        3.3.3 不确定性处理
    3.4 气电耦合虚拟电厂多目标运营优化求解方法
        3.4.1 多目标优化模型求解
        3.4.2 基于捕食搜索策略的遗传算法
        3.4.3 设计优化模型求解流程
    3.5 算例分析
        3.5.1 基础数据
        3.5.2 仿真结果分析
        3.5.3 敏感性分析
        3.5.4 收敛性分析
    3.6 本章小结
第4章 计及电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型研究
    4.1 引言
    4.2 气电虚拟电厂电动汽车运行特性及运行架构
        4.2.1 电动汽车及耦合设备运营特性
        4.2.2 电动汽车及耦合设备参与气电耦合运行架构
    4.3 计及电动汽车特性的气电虚拟电厂运营优化模型
        4.3.1 目标函数
        4.3.2 约束条件
    4.4 气电耦合虚拟电厂运营优化模型求解算法
        4.4.1 典型粒子群优化算法
        4.4.2 混沌优化算法
        4.4.3 设计优化模型求解流程
    4.5 算例分析
        4.5.1 基础数据
        4.5.2 场景设置
        4.5.3 算例结果分析
        4.5.4 敏感性分析
        4.5.5 收敛性分析
    4.6 本章小结
第5章 计及综合需求响应的气电耦合虚拟电厂运营优化模型研究
    5.1 引言
    5.2 虚拟电厂参与综合需求响应的交易机制与特性分析
        5.2.1 虚拟电厂参与综合需求响应的交易机制
        5.2.2 综合需求响应特性分析
    5.3 计及综合需求响应的气电虚拟电厂运营优化模型
        5.3.1 目标函数
        5.3.2 约束条件
        5.3.3 条件风险价值均值-方差模型
    5.4 气电耦合虚拟电厂参与综合需求响应运营的求解算法
        5.4.1 互利共生阶段
        5.4.2 偏利共生阶段
        5.4.3 寄生阶段
        5.4.4 基于旋转学习策略的SOS改进
    5.5 算例分析
        5.5.1 基础数据
        5.5.2 仿真结果分析
        5.5.3 求解算法性能对比
    5.6 本章小结
第6章 计及多角度特性下气电耦合虚拟电厂运营风险评价模型研究
    6.1 引言
    6.2 多角度特性下气电虚拟电厂运营风险分析
        6.2.1 多重不确定特性产生风险分析
        6.2.2 含电动汽车产生风险分析
        6.2.3 综合需求响应产生风险分析
    6.3 设计气电耦合虚拟电厂风险评价指标体系
        6.3.1 风险评价指标选取原则
        6.3.2 设计风险评价指标体系
        6.3.3 风险评价指标的预处理
    6.4 基于熵权法-序关系改进的云模型风险评价模型
        6.4.1 熵权-序关系赋权法
        6.4.2 云模型算法
        6.4.3 设计风险评价计算流程
    6.5 算例分析
        6.5.1 场景设置
        6.5.2 基于改进云模型风险评价的结果分析
        6.5.3 基于传统模糊综合评价的结果分析
    6.6 本章小结
第7章 研究成果和结论
    7.1 本文主要结论
    7.2 未来研究展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(5)水力发电机组运行稳定性及其在多能互补系统中调节特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 水电发展现状综述
        1.2.1 全球视角下水电发展现状
        1.2.2 中国水电发展现状
        1.2.3 水电耦合其它可再生能源现状
    1.3 水力发电机组运行稳定性研究综述
        1.3.1 水力发电机组自身内部扰动下稳定性分析
        1.3.2 外部间歇性可再生能源冲击下稳定性分析
    1.4 水力发电机组在多能互补系统中调节灵活性研究综述
        1.4.1 灵活性概念描述
        1.4.2 调节灵活性评估方法研究
    1.5 课题来源
    1.6 研究内容与技术路线
        1.6.1 主要研究内容
        1.6.2 技术路线
第二章 水力发电机组内部参数扰动下动力学特性分析
    2.1 引言
    2.2 方法概述
        2.2.1 分岔理论综述
        2.2.2 延拓追踪法
        2.2.3 数值仿真法
    2.3 水力发电系统建模与验证
        2.3.1 水力发电系统模型构建
        2.3.2 模型对比验证
    2.4 水力发电机组动力学特性分析
        2.4.1 调速器参数作用下动力学特性分析
        2.4.2 励磁系统参数作用下动力学特性分析
        2.4.3 阻尼系数作用下动力学特性分析
    2.5 本章小结
第三章 水力发电机组内部参数扰动下振荡特性分析
    3.1 引言
    3.2 低频振荡机理概述
        3.2.1 低频振荡机理分析
        3.2.2 低频振荡分析方法概述
    3.3 不考虑PSS环节的振荡特性分析
        3.3.1 调速器参数作用下振荡特性分析
        3.3.2 励磁系统参数作用下振荡特性分析
    3.4 考虑PSS环节的振荡特性分析
        3.4.1 调速器参数作用下振荡特性分析
        3.4.2 励磁系统参数作用下振荡特性分析
    3.5 不同情景下振荡特性对比分析
        3.5.1 调速器参数作用下振荡特性对比分析
        3.5.2 励磁系统参数作用下振荡特性对比分析
    3.6 水力发机组动力学分岔和振荡统一分析
    3.7 本章小结
第四章 风水互补发电系统运行特性分析
    4.1 引言
    4.2 评估指标体系的构建
        4.2.1 不确定性评估指标
        4.2.2 波动性评估指标
        4.2.3 互补性评估指标
        4.2.4 评估指标体系呈现
    4.3 风水互补发电系统建模及验证
        4.3.1 风力发电系统模型
        4.3.2 水力发电系统模型
        4.3.3 风水耦合统一模型及验证
    4.4 工程算例分析
        4.4.1 风光水子系统及互补系统评估指标权重分析
        4.4.2 风光水子系统及互补系统波动性综合评估
    4.5 仿真算例分析
        4.5.1 风水子系统不确定性分析
        4.5.2 风电子系统波动性综合评估
        4.5.3 水电子系统波动性综合评估
        4.5.4 互补发电系统运行特性评估
    4.6 本章小结
第五章 水力发电机组在多能互补系统中调节灵活性分析
    5.1 引言
    5.2 方法概述
        5.2.1 调节灵活性评估方法
        5.2.2 敏感性分析方法
    5.3 算例分析
        5.3.1 时间尺度对调节灵活性影响
        5.3.2 备用容量对调节灵活性影响
        5.3.3 备用接入比例对调节灵活性影响
        5.3.4 爬坡率对调节灵活性影响
        5.3.5 敏感性分析
    5.4 本章小节
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
个人简历

(7)侧向风作用下的双火源相互作用燃烧特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 环境风作用下的多火源火灾事故案例
        1.1.2 环境风作用下的多火源燃烧特性
    1.2 研究现状
    1.3 本文的研究内容
    1.4 本章内容结构安排
    参考文献
第2章 实验测量装置
    2.1 引言
    2.2 风洞实验平台
        2.2.1 大尺度燃烧风洞
        2.2.2 小尺度风洞实验平台
    2.3 火源设计
        2.3.1 气体燃烧器火源
        2.3.2 油池火火源
    2.4 实验测量系统
        2.4.1 气体火源功率测量装置
        2.4.2 等液面稳定装置
        2.4.3 温度采集装置
        2.4.4 辐射值采集
        2.4.5 风速采集
        2.4.6 视频图像处理
    2.5 数值模拟软件介绍
    2.6 本章小结
    本章符号
    参考文献
第3章 侧向风作用下的双气体火源燃烧特性
    3.1 引言
    3.2 实验设置
    3.3 火焰融合特性
    3.4 火焰倾角
        3.4.1 融合火焰倾角
        3.4.2 不融合火焰倾角
        3.4.3 火焰倾角关系模型验证及不确定度分析
    3.5 气体温度
    3.6 火焰长度
        3.6.1 有风环境下的融合火焰长度
        3.6.2 有风环境下的不融合火焰长度
    3.7 火焰对外辐射特性研究
    3.8 本章小结
    本章符号
    参考文献
第4章 侧向风作用下的双液体火燃烧速率和热反馈机制演化特性
    4.1 引言
    4.2 实验设计
    4.3 燃烧速率
        4.3.1 典型交互火焰火焰形态
        4.3.2 火焰高度和火焰倾角
        4.3.3 燃烧速率
    4.4 热反馈
        4.4.1 辐射热反馈
        4.4.2 传导热反馈
        4.4.3 对流热反馈
        4.4.4 热反馈分数演化
    4.5 燃烧速率演化模型
    4.6 本章小结
    本章符号
    参考文献
第5章 侧向风作用下的交互火焰附近的流动特性
    5.1 引言
    5.2 火灾动力学模拟
        5.2.1 数值模拟方法
        5.2.2 火灾场景
        5.2.3 网格独立性分析
    5.3 模拟结果分析与讨论
        5.3.1 无风环境下的双火源附近的流动特征
        5.3.2 侧向风作用下的双火源附近的流动特征
    5.4 本章小结
    本章符号
    参考文献
第6章 结论与展望
    6.1 本文结论
    6.2 文本创新点
    6.3 研究展望
致谢
在读期间取得的发表论文与获得的奖励

(8)基于参数网格优化的辐射源直接定位方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 直接定位技术研究概况
        1.2.2 高效直接定位算法的研究现状
    1.3 本文的主要工作
第二章 基于稀疏贝叶斯学习的室内直接定位算法
    2.1 引言
    2.2 基于混合阵列接收的室内多径信道模型
    2.3 稀疏恢复视角下的室内直接定位问题描述
        2.3.1 坐标转换
        2.3.2 直接定位模型的稀疏表示
        2.3.3 基于动态网格的稀疏定位模型
    2.4 基于稀疏贝叶斯学习的室内直接定位算法
        2.4.1 单次快拍情况
        2.4.2 多次快拍情况
        2.4.3 算法步骤与计算复杂度
    2.5 算法性能的仿真验证
    2.6 本章小结
第三章 基于MVDR的多个间歇辐射源直接定位算法
    3.1 引言
    3.2 基于移动单阵列的接收信号模型
    3.3 滤波视角下的多个间歇辐射源直接定位问题描述
    3.4 基于MVDR的多个间歇辐射源直接定位算法
        3.4.1 间歇辐射导致的信号淹没现象
        3.4.2 算法改进
    3.5 算法性能的仿真验证
    3.6 本章小结
第四章 基于重要性采样的多目标最大似然直接定位算法
    4.1 引言
    4.2 多目标信号的阵列接收模型
    4.3 非线性回归视角下的多目标直接定位问题描述
    4.4 基于重要性采样的多目标最大似然直接定位算法
        4.4.1 有限观测资源条件下的模型参数最大似然估计
        4.4.2 基于Pincus理论的最大似然问题解耦
        4.4.3 基于重要性采样的期望估计
        4.4.4 恰当的重要性采样函数
        4.4.5 基于重要性函数生成随机参数网格
        4.4.6 算法步骤与细节
    4.5 算法性能的仿真验证
    4.6 本章小结
第五章 室内直接定位法的工程应用方案研究
    5.1 引言
    5.2 直接定位法在室内场景中的推广
        5.2.1 基于混合阵列的室内直接定位模型
        5.2.2 基于MF的室内直接定位算法
        5.2.3 基于样本自相关矩阵的室内直接定位算法
    5.3 基于最佳波束接收的室内时差直接定位方案
        5.3.1 CFO对时分波束域相位的影响
        5.3.2 波束增益偏离问题和直接定位法的优势
        5.3.3 组合使用MF和 MVDR直接定位算法
    5.4 算法性能的实测验证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录A A_z((?)_G)推导
附录B (2-43)推导
附录C g_p~(mar)(p_q)推导
攻读博士学位期间取得的成果

(9)含高比例可再生能源多区域电力系统的鲁棒调度(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要英文缩略词
第一章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 国内外研究现状与不足
        1.2.1 多区域电力系统的调度模式和优化调度方法
        1.2.2 电力系统优化调度中的不确定性及应对方法
    1.3 研究目标和研究思路
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究思路
    1.4 论文结构和主要工作
第二章 多区域电力系统的鲁棒机组组合方法
    2.1 引言
    2.2 多区域电力系统鲁棒机组组合模型
        2.2.1 多区域鲁棒机组组合的一般模型
        2.2.2 新型鲁棒不确定集
        2.2.3 多区域鲁棒机组组合的完整模型
    2.3 多区域鲁棒机组组合模型的求解方法
        2.3.1 上层松弛问题
        2.3.2 下层解耦的鲁棒机组组合问题
        2.3.3 求解算法
    2.4 算例与分析
        2.4.1 新型不确定集的有效性
        2.4.2 上层松弛问题的协调作用
        2.4.3 机组组合方案的经济性
        2.4.4 计算效率
    2.5 本章小结
第三章 考虑随机变量关联性的分布鲁棒机组组合模型
    3.1 分布鲁棒机组组合模型
    3.2 分布鲁棒机组组合模型的求解方法
        3.2.1 转化为混合整数半正定规划模型
        3.2.2 求解混合整数半正定规划的割平面算法
        3.2.3 可行性检验
    3.3 算例与分析
        3.3.1 测试系统配置和数据
        3.3.2 调度决策的经济性和可靠性
        3.3.3 模型求解效率
    3.4 本章小结
第四章 基于值函数的多区域机组组合非集中式求解算法
    4.1 引言
    4.2 相关数学模型及预备知识
        4.2.1 多区域电力系统机组组合模型
        4.2.2 机组组合值函数
        4.2.3 合作博弈的Shapley值
    4.3 构建机组组合值函数
    4.4 求解多区域机组组合模型和电力交易结算
        4.4.1 基于值函数的非集中式求解算法
        4.4.2 基于Shapley值和值函数的电力交易结算
    4.5 算例与分析
        4.5.1 二维形式的机组组合值函数
        4.5.2 模型解的质量和求解效率
        4.5.3 电力交易结算方案对比
    4.6 本章小结
第五章 异步联网背景下的多区域电力系统发输电计划方法
    5.1 引言
    5.2 南方异步互联多区域系统
    5.3 异步互联系统日前发输电计划模型
        5.3.1 优化区域净发电曲线
        5.3.2 电厂和高压直流输电功率计划优化
        5.3.3 高压直流输电损耗的描述
    5.4 算例与分析
        5.4.1 发电与负荷的协调效果
        5.4.2 高压直流输电功率计划结果
        5.4.3 发电计划结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附录

(10)市场环境下考虑多能互补的区域综合能源系统优化运行研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 相关领域研究现状
        1.2.1 能源市场研究现状
        1.2.2 综合能源系统的优化运行研究现状
        1.2.3 综合能源系统不确定性研究现状
        1.2.4 综合能源系统的实际应用现状
        1.2.5 研究现状与本文研究切入点总结
    1.3 本文的主要工作
第二章 区域综合能源系统中的多能互补特性及不确定性研究
    2.1 综合能源系统模型建立
        2.1.1 电力网络及天然气网络建模
        2.1.2 能源集线器建模
    2.2 综合能源系统不确定性分析
        2.2.1 风力发电
        2.2.2 光伏发电
        2.2.3 基于Cholesky分解的拉丁超立方抽样
        2.2.4 综合需求响应
    2.3 多能互补评价指标
        2.3.1 供能互补评价指标
        2.3.2 用能互补评价指标
    2.4 本章小结
第三章 电-气联合市场下的多能流系统优化运行研究
    3.1 电力-天然气联合市场运行机制
    3.2 市场环境下电力-天然气系统联合运行优化模型
        3.2.1 电力市场出清双层优化模型
        3.2.2 天然气市场出清双层优化模型
    3.3 联合市场优化模型求解方法
        3.3.1 对角化算法
        3.3.2 交替方向乘子法
        3.3.3 改进的对角化-交替方向乘子法
    3.4 算例分析
        3.4.1 6节点电力-7 节点天然气综合能源系统
        3.4.2 IEEE118 节点电力-14 节点天然气综合能源系统
    3.5 本章小结
第四章 异步市场下的区域综合能源系统优化运行研究
    4.1 电力-天然气异步市场运行机制
        4.1.1 联合市场的异步性
        4.1.2 两阶段市场运行机制
    4.2 异步市场下区域综合能源系统优化运行模型
        4.2.1 综合能源服务商运行策略模型
        4.2.2 市场第一阶段嵌套双层优化模型
        4.2.3 市场第二阶段嵌套双层优化模型
    4.3 两阶段市场优化模型求解方法
    4.4 算例分析
        4.4.1 6节点电力-6 节点天然气综合能源系统
        4.4.2 IEEE118 节点电力-14 节点天然气综合能源系统
    4.5 本章小结
第五章 基于鲁棒优化的电力-天然气综合能源系统弹性提升策略研究
    5.1 提升综合能源系统弹性的鲁棒优化模型
        5.1.1 防御响应模型
        5.1.2 攻击模型
        5.1.3 线路加固模型
    5.2 三阶段鲁棒优化模型求解方法
        5.2.1 Benders分解
        5.2.2 主问题
        5.2.3 子问题
        5.2.4 三阶段鲁棒优化问题的求解步骤
    5.3 算例分析
        5.3.1 IEEE30 节点电力-7 节点天然气综合能源系统
        5.3.2 IEEE118 节点电力-14 节点天然气综合能源系统
        5.3.3 储能系统的影响
    5.4 本章小结
第六章 基于联盟合作博弈的区域综合能源系统鲁棒优化运行研究
    6.1 区域综合能源系统联盟博弈模型
    6.2 风电的相关性及不确定性建模
    6.3 基于联盟博弈的区域综合能源系统鲁棒优化运行模型
    6.4 求解方法
        6.4.1 分布式联盟构造算法
        6.4.2 基于最小体积覆盖椭球的Khachiyan一阶算法
    6.5 算例分析
        6.5.1 调度系数的影响
        6.5.2 EH联盟的影响
        6.5.3 风电不确定性和相关性的影响
    6.6 本章小结
第七章 结论和未来研究展望
    7.1 研究结论和创新点
    7.2 未来研究展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间已发表(录用)的论文
攻读博士学位期间参与的科研项目

四、不确定条件下多产品间歇过程优化研究(论文参考文献)

  • [1]面向石化企业的计划调度建模及优化算法研究[D]. 彭泽栋. 浙江大学, 2021(01)
  • [2]零等待间歇生产过程智能算法研究[D]. 沈鹏. 江南大学, 2021(01)
  • [3]不确定性条件下流程企业生产调度和鲁棒优化研究[D]. 凤伟. 浙江大学, 2021(01)
  • [4]气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价模型研究[D]. 刘沆. 华北电力大学(北京), 2021
  • [5]水力发电机组运行稳定性及其在多能互补系统中调节特性研究[D]. 张京京. 西北农林科技大学, 2021
  • [6]间歇生产过程的优化方法和控制策略综述[J]. 汪会,潘海鹏,张益波. 计算机系统应用, 2021(05)
  • [7]侧向风作用下的双火源相互作用燃烧特性研究[D]. 李博. 中国科学技术大学, 2021
  • [8]基于参数网格优化的辐射源直接定位方法研究[D]. 郝克钢. 电子科技大学, 2021(01)
  • [9]含高比例可再生能源多区域电力系统的鲁棒调度[D]. 郑晓东. 华南理工大学, 2020
  • [10]市场环境下考虑多能互补的区域综合能源系统优化运行研究[D]. 丛昊. 上海交通大学, 2019(06)

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不确定条件下多产品批次工艺优化研究
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