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支持复杂系统设计的架构决策求解与权衡方法
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作者 黄禹 王国新 +4 位作者 王儒 魏竹琴 张文丰 刘振东 阎艳 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第6期1961-1977,共17页
针对复杂系统架构设计面临的设计空间庞大、备选项多、评估指标复杂导致架构方案难以权衡的问题,提出一种支持复杂系统架构设计的求解与权衡方法,通过约束满足问题(CSP)和基于理想点法(TOPSIS)的权重敏感性分析方法,生成满足多方利益相... 针对复杂系统架构设计面临的设计空间庞大、备选项多、评估指标复杂导致架构方案难以权衡的问题,提出一种支持复杂系统架构设计的求解与权衡方法,通过约束满足问题(CSP)和基于理想点法(TOPSIS)的权重敏感性分析方法,生成满足多方利益相关者的满意架构方案。通过识别系统架构的决策项以构建形态矩阵,确定架构决策的衡量指标;基于约束信息构建CSP模型以约简架构空间,并通过多目标优化确定Pareto前沿;结合权重敏感性分析和TOPSIS方法对方案进行排序筛选,从而选出满意的架构方案。最后,通过运载火箭一二级分离系统设计案例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 复杂系统 架构决策 约束满足问题 多目标优化 权衡 一二级分离系统
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基于分层约束图的多节点探测器任务规划方法
2
作者 付康 赵清杰 杨和星 《深空探测学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期305-314,共10页
针对多节点探测器的附着任务规划问题,提出了一种基于分层约束图的约束可满足任务规划方法。介绍了时间资源约束的表示方式、任务时间网络和分层约束图模型,并将该问题转化为约束可满足问题。该方法通过任务时间网络推理变量的值域信息... 针对多节点探测器的附着任务规划问题,提出了一种基于分层约束图的约束可满足任务规划方法。介绍了时间资源约束的表示方式、任务时间网络和分层约束图模型,并将该问题转化为约束可满足问题。该方法通过任务时间网络推理变量的值域信息,并采用基于约束双向支持的弧相容算法进行约束传播。设计了结合层级约束信息的变量启发式规则以及优先满足资源约束的值启发式规则。实验结果验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 多节点探测器 任务规划 分层约束图 约束可满足问题 启发式规则
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基于知识图谱的机加工艺路线推荐方法研究
3
作者 王辉 雷学林 邱世广 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期151-158,共8页
为了解决航空制造过程中顶层工艺技术文件来源多、类型多、机型多、工艺路线规划过度依赖工艺员技术水平等问题,满足适应范围更广的工艺路线生成方法,以流程模型和工艺路线知识图谱为研究对象,提出构建一种系统化的大型无人机(unmanned ... 为了解决航空制造过程中顶层工艺技术文件来源多、类型多、机型多、工艺路线规划过度依赖工艺员技术水平等问题,满足适应范围更广的工艺路线生成方法,以流程模型和工艺路线知识图谱为研究对象,提出构建一种系统化的大型无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)机加工艺路线流程知识图谱,并基于约束满足问题(constraint satisfaction problem,CPS)模型进行工艺路线规划。通过“工序”“工序组”“模块”“路线组”及相关规则等元素,构建了一个流程知识图谱。基于工艺特征筛选,建立了一个基于子图同构的约束满足问题模型,并采用回溯算法求解,实现工艺路线的推荐。以30CrMnSiA材料的零件加工为例进行了验证。 展开更多
关键词 机加工艺 工艺路线 知识服务 知识图谱 约束满足问题
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基于耦合约束满足的雷达抗干扰试验样本空间特征分析
4
作者 龙志涛 程志君 封琛 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第7期2136-2145,共10页
针对雷达抗干扰试验中试验因子多、样本空间大、全面试验成本高等问题,引入约束满足的方法对雷达抗干扰试验样本空间进行特征分析,实现对有限样本空间的约简。提出一种雷达抗干扰试验样本空间的分析框架,将对样本空间的分析从电磁领域... 针对雷达抗干扰试验中试验因子多、样本空间大、全面试验成本高等问题,引入约束满足的方法对雷达抗干扰试验样本空间进行特征分析,实现对有限样本空间的约简。提出一种雷达抗干扰试验样本空间的分析框架,将对样本空间的分析从电磁领域映射到数学领域,建立一种耦合约束满足模型。结合图论和基于孪生变量法的耦合约束求解算法以及弧相容算法对试验样本空间中的耦合约束进行求解。结果表明,经过求解后的空间比初始试验样本空间压缩了约76760.76倍,可较好地解决后续试验设计中样本集选取困难的问题,为雷达抗干扰试验的设计与评估提供支撑。 展开更多
关键词 抗干扰试验 样本空间 耦合约束满足问题 孪生变量法 弧相容
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考虑个体客户满意度的多车程生鲜品配送路径优化 被引量:2
5
作者 王能民 梁馨月 +1 位作者 张萌 何正文 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第4期14-20,I0001,共8页
随着生鲜电商的兴起,生鲜品的道路运输量越来越大,其配送任务越来越复杂,提升客户满意度是生鲜品配送的重要目标组成。文章以一个具有配送自主权的生鲜品供应商为研究对象,以整个计划周期内生鲜品配送的车辆运输成本最小及客户满意度最... 随着生鲜电商的兴起,生鲜品的道路运输量越来越大,其配送任务越来越复杂,提升客户满意度是生鲜品配送的重要目标组成。文章以一个具有配送自主权的生鲜品供应商为研究对象,以整个计划周期内生鲜品配送的车辆运输成本最小及客户满意度最大为双目标,且客户满意度从顾客的个体视角考虑,构建双目标多车程带时间窗及考虑订单打包时间的车辆路径优化模型。基于ε-约束方法,设计了两阶段变邻域搜索(VNS)和模拟退火(SA)相结合的元启发式算法,基于车辆构造初始路线,并针对性地提出了3点改进措施,包括通过数学性质推导下界、减少求解过程中不必要的搜索空间以及规避求解过程中被支配解的后优化处理。最后,以Solomon标准算例为基础构造算例对所设计的算法进行了计算实验,其求解结果表明:其设计的算法具有有效性,并通过敏感性分析得出相关管理启示。 展开更多
关键词 个体客户满意度 生鲜品配送 车辆路径问题 双目标优化 ε-约束法
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船舶动力定位非线性模型预测控制 被引量:4
6
作者 张泉 郭晨 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期129-135,共7页
针对受船舶运动状态和推力饱和约束影响的动力定位控制问题,本文提出了一种非线性模型预测控制方法。依据多面体描述理论建立了船舶动力定位多面体描述偏差模型,针对上述模型采用线性矩阵不等式设计非线性模型预测控制器中的终端要素,... 针对受船舶运动状态和推力饱和约束影响的动力定位控制问题,本文提出了一种非线性模型预测控制方法。依据多面体描述理论建立了船舶动力定位多面体描述偏差模型,针对上述模型采用线性矩阵不等式设计非线性模型预测控制器中的终端要素,并证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明:设计的控制器能在满足约束条件和受环境干扰条件下快速控制船舶稳定在计划航向和计划船位,验证了控制器的有效性和本质鲁棒性。 展开更多
关键词 动力定位 模型预测控制 约束满足问题 运动控制 多面体描述系统 线性矩阵不等式 终端约束 渐进稳定性
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云资源调度的回答集程序描述性求解
7
作者 王卫舵 王以松 杨磊 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期94-104,共11页
针对求解难度为NP完全的基础设施即服务(IaaS)模式云资源调度问题,本文提出一种基于回答集程序(ASP)的描述性优化求解方法,并对其正确性进行分析。首先,把满足虚拟机CPU使用的情况下关闭尽可能多的主机做为减少云平台能耗的方法,将云资... 针对求解难度为NP完全的基础设施即服务(IaaS)模式云资源调度问题,本文提出一种基于回答集程序(ASP)的描述性优化求解方法,并对其正确性进行分析。首先,把满足虚拟机CPU使用的情况下关闭尽可能多的主机做为减少云平台能耗的方法,将云资源调度问题形式化表述;其次,结合形式化描述以及减少云平台能耗的策略,将云资源调度问题用ASP编码为描述性(优化)问题,并分析其正确性;最后,在公开的PlanetLab数据集上进行实验,结果显示,ASP方法可在保障服务质量的同时减少集群能耗,最高可节能13%以上。这表明ASP方法在云资源调度问题上是有效的,从而提供一种易理解、易修改并能充分利用ASP最新工具成果的有效云资源调度新方法。 展开更多
关键词 回答集程序 云资源调度 多目标优化 约束满足问题 能耗
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两种高效局部搜索算法求解RB模型实例
8
作者 杨易 王晓峰 +3 位作者 唐傲 彭庆媛 杨澜 庞立超 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期1394-1401,共8页
RB(revised B)模型是一种在约束可满足问题中具备精确相变增长域的随机实例模型,提出两种高效的启发式局部搜索算法用于解决RB模型生成的大值域约束可满足问题。首先为基于权重指导搜索的W-MCH算法,该算法通过约束判断和违反约束数计分... RB(revised B)模型是一种在约束可满足问题中具备精确相变增长域的随机实例模型,提出两种高效的启发式局部搜索算法用于解决RB模型生成的大值域约束可满足问题。首先为基于权重指导搜索的W-MCH算法,该算法通过约束判断和违反约束数计分来进行搜索,并引入了基于约束违反概率的权重计算公式,根据其关联的约束权重进行修正,再对变量进行迭代调整。然后提出最小化值域的MDMCH算法,该算法通过记录违反约束和逐步消除已违反约束变量的启发式策略来减少搜索空间,并在最小化后的变量域内重新校准变量赋值,进而有效提高算法的收敛速度。此外,还提出了融入模拟退火策略的WSCH和MDSCH算法,这两种算法都能根据变量的表征特点对变量域进行针对性的搜索。实验结果表明,与多种启发式算法相比,这两种算法在精度与时间效率方面均呈现明显提升,在复杂难解的实例中能够提供高效的求解效率,验证了算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 RB模型 约束满足问题 局部搜索算法 模拟退火 最小冲突启发式
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基于学习-推理的约束求解方法研究进展
9
作者 邹悦 赖家洋 张永刚 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期220-235,共16页
机器学习与自动推理的融合是当前人工智能研究的新趋势.约束满足问题是人工智能研究的经典问题,现实世界中大量的调度、规划和配置等问题均可以建模为约束满足问题,高效的求解算法一直是研究热点.近年来涌现出众多将机器学习应用于约束... 机器学习与自动推理的融合是当前人工智能研究的新趋势.约束满足问题是人工智能研究的经典问题,现实世界中大量的调度、规划和配置等问题均可以建模为约束满足问题,高效的求解算法一直是研究热点.近年来涌现出众多将机器学习应用于约束满足问题求解的新方法,这些基于“学习-推理”的新方法为约束满足问题求解开辟了新方向并展示出巨大发展潜力,方法的突出优点是适应性强、可在线优化并具有更强的可扩展性.将当前的“学习-推理”方法分为基于消息传递神经网络、基于序列到序列和基于最优化等3类进行综述,详细分析各类方法的特点和在不同的问题集上求解效果,尤其对每类方法所涵盖的相关工作进行多角度的对比分析.最后,对基于“学习-推理”的约束求解方法进行总结和展望. 展开更多
关键词 约束满足问题 消息传递神经网络 序列到序列 强化学习 最优化
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计算机自动组卷算法分析 被引量:44
10
作者 戴亚非 李晓明 唐朔飞 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 1995年第9期51-55,共5页
本文分析了计算机自动组卷算法的约束满足特性,并结合一个实际的题库管理系统的设计与实现,从策略上讨论了如何解决自动组卷算法中约束满足问题。
关键词 CAI 自动组卷 计算机 算法
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基于CSP的配电网大面积断电供电恢复模型和算法 被引量:20
11
作者 刘栋 陈允平 +2 位作者 沈广 樊友平 徐箭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期28-32,共5页
当配电网中发生大规模停电事故时,必须尽快制定供电恢复计划。文中建立了供电恢复的约束满足问题(CSP)模型。配电网恢复中的各种因素被表示为CSP模型中的变量、约束和目标。为提高在线计算速度,与故障模式无关的计算量被转移到离线方式... 当配电网中发生大规模停电事故时,必须尽快制定供电恢复计划。文中建立了供电恢复的约束满足问题(CSP)模型。配电网恢复中的各种因素被表示为CSP模型中的变量、约束和目标。为提高在线计算速度,与故障模式无关的计算量被转移到离线方式下进行。同时,为提高求解效率,对解空间进行排序,使给定的目标函数对单个变量具有局部单调性。使用回溯算法对目标函数进行优化。算例结果证明了所提出的方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 配电网 供电恢复 约束满足问题 二元约束满足问题 回溯算法
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基于条件约束满足问题的产品配置研究 被引量:17
12
作者 杨煜俊 刘清华 +2 位作者 万立 王启富 陈立平 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1332-1337,共6页
强大灵活的配置模型和高效的求解策略是实现复杂产品配置的基础。为了构建复杂产品的配置模型,提出了一种基于条件约束满足问题框架的配置建模方法,该方法利用配置变量和配置约束来统一表达配置模型中的产品模型和用户需求,从而使配置... 强大灵活的配置模型和高效的求解策略是实现复杂产品配置的基础。为了构建复杂产品的配置模型,提出了一种基于条件约束满足问题框架的配置建模方法,该方法利用配置变量和配置约束来统一表达配置模型中的产品模型和用户需求,从而使配置模型具有表达一致性;配置变量分为类型变量、属性变量、接口变量、基数变量四种类型;配制约束包含依赖约束和活动约束两种类型;在构建统一形式配置模型的基础上,采用一种模型分解策略进行求解。最后采用一个汽车产品实例说明配制建模和配置求解过程。 展开更多
关键词 产品配置 条件约束满足问题 模型分解策略
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基于约束的协同设计冲突检测技术研究 被引量:9
13
作者 孟秀丽 易红 +1 位作者 倪中华 刘英 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1426-1432,共7页
为了有效地辅助设计人员及时发现冲突并适时提供有效的冲突解决方案,分析了协同设计中约束的内涵及其动态性和层次性等特点,对约束满足问题进行了形式化表达。采用遗传算法作为协同设计过程中约束满足问题的求解方法,给出了该算法的具... 为了有效地辅助设计人员及时发现冲突并适时提供有效的冲突解决方案,分析了协同设计中约束的内涵及其动态性和层次性等特点,对约束满足问题进行了形式化表达。采用遗传算法作为协同设计过程中约束满足问题的求解方法,给出了该算法的具体实现过程。采用可扩展标记语言对网络环境下系统约束信息的数据进行了描述。在此基础上,提出了基于约束的冲突检测系统的体系结构,并对主要组成模块的功能进行了详细描述。开发了该冲突检测系统的原型系统并对其运行过程进行了描述。通过某车床纵向进给部件的圆柱齿轮减速机构的设计实例,说明了该系统的有效性。 展开更多
关键词 协同设计 约束网络 约束满足问题 冲突检测
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最先失败原则的约束传播算法 被引量:7
14
作者 孙吉贵 朱兴军 +1 位作者 张永刚 高健 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2008年第4期678-681,共4页
约束满足问题是人工智能研究领域的重要问题.而弧相容算法是求解约束满足问题的重要工具.在弧相容算法中应用启发式规则已经证明是一种很有效的方式.本文提出一个基于最先失败原则的约束传播算法,该算法在搜索过程中更早地发现含有空域... 约束满足问题是人工智能研究领域的重要问题.而弧相容算法是求解约束满足问题的重要工具.在弧相容算法中应用启发式规则已经证明是一种很有效的方式.本文提出一个基于最先失败原则的约束传播算法,该算法在搜索过程中更早地发现含有空域的变量并提前进行回溯,从而提高问题求解效率.同时,在"明月1.0"架构下实现了该算法,实验结果表明使用最先失败原则的弧相容算法要比原来的算法效率上提高了约40%. 展开更多
关键词 最先失败原则 弧相容 约束满足问题 约束传播
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基于分布式约束满足的产品配置研究 被引量:13
15
作者 邵伟平 刘永贤 +1 位作者 郝永平 曾鹏飞 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期103-106,共4页
针对分布式网络化产品配置的特点,将产品配置问题抽象为约束满足问题进行研究.为解决配置知识共享及配置知识的语义表达问题,采用本体驱动的面向对象的思想构建产品配置约束网络结构模型,将该模型转化为分布式约束满足问题(Distributed ... 针对分布式网络化产品配置的特点,将产品配置问题抽象为约束满足问题进行研究.为解决配置知识共享及配置知识的语义表达问题,采用本体驱动的面向对象的思想构建产品配置约束网络结构模型,将该模型转化为分布式约束满足问题(Distributed Constraint Satisfaction Problem,DCSP)求解模型,从而可以准确、完全地描述产品零部件的结构及设计知识,并采用异步弱授权回溯算法进行约束求解,大大提高了求解的搜索效率和准确性.最后给出模型在水泵产品配置设计过程中的实际应用. 展开更多
关键词 产品配置 分布式约束满足问题 知识描述 异步弱授权回溯算法 约束网络结构
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并行工程中基于约束的冲突检测研究 被引量:10
16
作者 朱湘毅 唐泉 +2 位作者 陈文培 严隽琪 马登哲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第5期849-852,共4页
系统地分析了并行产品开发过程中检测冲突的策略 ,提出了以人为核心的非形式化方法和以约束管理工具为核心的形式化方法相结合的检测方法。之后 ,结合约束满足问题的求解技术 ,讨论了进行实时在线冲突检测的理论和方法 ,提出了改进的区... 系统地分析了并行产品开发过程中检测冲突的策略 ,提出了以人为核心的非形式化方法和以约束管理工具为核心的形式化方法相结合的检测方法。之后 ,结合约束满足问题的求解技术 ,讨论了进行实时在线冲突检测的理论和方法 ,提出了改进的区间传播算法 ,并结合油泵产品开发过程中的具体设计问题 ,给出了区间传播算法的算例 ,证明该算法用于检测冲突还是非常有效的。最后给出了该方法在“并行工程关键技术研究”项目中的应用。 展开更多
关键词 冲突检测 约束 区间传播算法 并行工具 油泵
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一种基于预处理技术的约束满足问题求解算法 被引量:11
17
作者 孙吉贵 朱兴军 +1 位作者 张永刚 李莹 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期919-926,共8页
相容性技术作为约束满足问题的一种有效求解技术,不论是在求解前的预处理过程中,还是在搜索过程中,都扮演着极为重要的角色。文中对预处理阶段的相容性技术进行改进和信息抽取,提出两种应用于搜索过程中的新算法Pre-AC和Pre-AC^*... 相容性技术作为约束满足问题的一种有效求解技术,不论是在求解前的预处理过程中,还是在搜索过程中,都扮演着极为重要的角色。文中对预处理阶段的相容性技术进行改进和信息抽取,提出两种应用于搜索过程中的新算法Pre-AC和Pre-AC^*,并嵌入到BT框架中,形成新的搜索算法BT+MPAC和BT+MPAC^*,给出了其正确性证明,通过复杂性分析得到Pre-AC和Pre-AC”的时间复杂度分别是O(nd)和O(ed^2),明显低于目前最流行的弧相容技术的时间复杂度O(ed^3).实验测试结果表明:对于不同类别的用例,新算法的执行效率是弧相容维护算法的2~50倍。 展开更多
关键词 约束满足问题 弧相容技术 singleton弧相容 pre-弧相容
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最大度二元约束满足问题粒子群算法 被引量:19
18
作者 杨轻云 孙吉贵 张居阳 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期436-441,共6页
约束满足问题是人工智能的一个重要研究领域,使用粒子群搜索算法来求解约束满足问题逐渐受到人们的重视.把变量的最大度静态变量序关系引入到评估函数中,区别对待每个变量,通过静态变量序关系改变适应度函数,从而影响算法对最优粒子的选... 约束满足问题是人工智能的一个重要研究领域,使用粒子群搜索算法来求解约束满足问题逐渐受到人们的重视.把变量的最大度静态变量序关系引入到评估函数中,区别对待每个变量,通过静态变量序关系改变适应度函数,从而影响算法对最优粒子的选择.使用随机约束满足问题实验表明,改进后的算法比原算法具有更好的搜索能力,能以更快的速度收敛到全局解. 展开更多
关键词 粒子群 约束满足问题 适应度 最大度变量序
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卫星任务调度问题的约束规划模型 被引量:28
19
作者 陈英武 方炎申 +1 位作者 李菊芳 贺仁杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期126-132,共7页
卫星任务规划与调度是空间资源管理的重要内容之一,其目的在于为卫星系统的任务计划编制提供科学合理的决策手段与依据。卫星任务调度问题的重要特点在于,调度任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,调度任务才可能执行并完... 卫星任务规划与调度是空间资源管理的重要内容之一,其目的在于为卫星系统的任务计划编制提供科学合理的决策手段与依据。卫星任务调度问题的重要特点在于,调度任务存在可见时间窗口约束。只有在可见时间窗口内,调度任务才可能执行并完成。在进行合理假设的基础上,建立卫星任务调度问题的约束规划模型。对基本禁忌搜索算法进行改进,提出了模型求解的变邻域禁忌搜索算法。应用结果表明,约束规划模型的建立与求解是合理的。 展开更多
关键词 卫星 任务调度 约束满足问题 约束规划 变邻域禁忌搜索算法
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考虑可变速抽水蓄能机组运行特性的低碳调度 被引量:22
20
作者 张占安 蔡兴国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S1期51-60,共10页
针对恒速抽水蓄能机组在调度过程中调节范围小的缺点,当扬程偏离额定值时造成抽水效率降低,提出采用可变速抽水蓄能机组投入电力系统低碳调度,发挥可变速抽蓄机组的运行范围宽效率高的优点。在含有风、火和水电及抽水蓄能机组的系统短... 针对恒速抽水蓄能机组在调度过程中调节范围小的缺点,当扬程偏离额定值时造成抽水效率降低,提出采用可变速抽水蓄能机组投入电力系统低碳调度,发挥可变速抽蓄机组的运行范围宽效率高的优点。在含有风、火和水电及抽水蓄能机组的系统短期优化调度中,采用图论中的最小费用流算法,建立以系统CO2排放量最小为目标的模型,考虑网络损耗和可变速抽蓄机组运行特性,采用扩展水电调峰法进行负荷分配,利用LINGO11软件对含有二次约束的目标函数进行求解。算例分析表明,考虑可变速抽水蓄能机组的运行特性,能更好地发挥抽蓄机组调峰作用,对实现电力系统的低碳调度具有一定的现实意义。 展开更多
关键词 运行特性 可变速抽水蓄能 扩展水电调峰法 低碳调度 最小费用流算法
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