一种新的多能互补分布式能源系统动态约束工作点设计方法 被引量：3

1

作者 张瑞芳 崔国民 +3 位作者 徐玥 肖媛 易智康 郭佳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期128-137,共10页

提出了一种新的动态约束工作点设计方法,通过调节部分设备容量,并同步优化储能设备容量,强化储能设备削峰填谷的优势。以经济性最优为目标,以系统中各设备容量为优化变量,将容量配置优化模型与强制进化随机游走算法相结合,并将其应用于... 提出了一种新的动态约束工作点设计方法,通过调节部分设备容量,并同步优化储能设备容量,强化储能设备削峰填谷的优势。以经济性最优为目标,以系统中各设备容量为优化变量,将容量配置优化模型与强制进化随机游走算法相结合,并将其应用于具体算例。结果表明:相比其他3种方案,采用动态约束工作点设计方法后年综合费用分别降低了11.3%、8.8%和4.1%,进一步提高了系统的经济性。 展开更多

关键词 MCDES 动态约束工作点 优化配置 强制进化随机游走算法

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基于能源互联网的能量传输建模及线路布配 被引量：5

2

作者 孙妍 崔国民 +1 位作者 肖媛 陈子禾 《节能技术》 CAS 2019年第4期331-338,共8页

本文利用供、用能端相互联系、相互补充的能源互联网供能模式缓解资源分布和用能需求的不均衡,目的是降低全国范围的能耗率及用能成本。首先通过能量密度法计算出各地区供用能分布对应的能量节点坐标,在此基础上建立各节点间能量传输模... 本文利用供、用能端相互联系、相互补充的能源互联网供能模式缓解资源分布和用能需求的不均衡,目的是降低全国范围的能耗率及用能成本。首先通过能量密度法计算出各地区供用能分布对应的能量节点坐标,在此基础上建立各节点间能量传输模型;然后提出主汇点星型连接、主干线路垂直法两种几何法应用于能源互联网的传输线路优化,并分析其在能量传输模型优化中的优劣;最后采用综合连接法对西北地区枢纽节点间能量传输的线路连接进行设计,对比三种方法,得出该区域的最佳输配方案,解决其资源分布与用电负荷不相匹配问题。 展开更多

关键词 能源互联网 能量密度法 枢纽 线路布配 建模

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高酸值油料一步法制备生物柴油研究 被引量：4

3

作者 王天任 崔国民 +1 位作者 马溢 彭辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期838-842,共5页

以酸值123.04 mg KOH/g的棕榈油脱臭馏出物(PFAD)为原料,在带压反应器中,用浓硫酸为催化剂,采用一步法催化酯化反应制备生物柴油。重点研究反应温度、反应时间、催化剂用量和醇油比等因素对酯化和酯交换反应的影响。结果表明,提高反应... 以酸值123.04 mg KOH/g的棕榈油脱臭馏出物(PFAD)为原料,在带压反应器中,用浓硫酸为催化剂,采用一步法催化酯化反应制备生物柴油。重点研究反应温度、反应时间、催化剂用量和醇油比等因素对酯化和酯交换反应的影响。结果表明,提高反应温度能促进酯化反应和酯交换反应,使高酸值原料经一次反应直接转化为目的产物——脂肪酸甲酯,从而缩短制备流程,降低成本,强化酯化反应进行,提高脂肪酸甲酯收率。当催化剂用量为0.5%(质量分数)、醇油物质的量之比7∶1、在130℃反应90 min后,生物柴油的最高收率达到88.1%。较之酸碱两步法催化高酸值油料制备生物柴油能显著缩短反应时间、简化工艺流程、降低生产成本。 展开更多

关键词 生物柴油 酯化反应 硫酸 棕榈油脱臭馏出物

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气烧石灰竖窑的数值模拟及优化研究 被引量：2

4

作者 刘国辉 崔国民 +1 位作者 马尚策 韩娜 《能源工程》 2017年第4期57-63,共7页

将气烧石灰竖窑中的石灰石处理为多孔介质,多孔介质能量方程选用单温度方程,以源项的形式添加石灰石分解反应,将分解反应热添加到能量方程中。通过建立能量源项的自定义函数,实现在单温度方程中以非定常能量源项来表示石灰石分解反应吸... 将气烧石灰竖窑中的石灰石处理为多孔介质,多孔介质能量方程选用单温度方程,以源项的形式添加石灰石分解反应,将分解反应热添加到能量方程中。通过建立能量源项的自定义函数,实现在单温度方程中以非定常能量源项来表示石灰石分解反应吸收热量的目的。研究结果表明,添加能量源项后,石灰窑中出现了明显的三带分布,即从窑底到烟气出口依次为冷却带、煅烧带、预热带,且煅烧带中的温度维持在1200~1500 K;在此基础上,得到了该型石灰窑的最佳运行工况参数,即当高炉煤气质量流量为0.127 kg/s、助燃风与冷却风的流量比为2∶3、助燃风和冷却风质量流量分别为0.0970 kg/s和0.1455 kg/s时煅烧效果最佳。 展开更多

关键词 气烧石灰竖窑 多孔介质 单温度方程 能量源项

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RWCE算法控制参数动态更新促进换热网络结构进化策略

5

作者 陶佳男 崔国民 +1 位作者 肖媛 包艳冰 《能源研究与信息》 2020年第4期228-234,246,共8页

相较其他进化算法,强制进化随机游走(RWCE)算法能够始终保持较高的种群多样性,从而有效地跳出局部最优。然而,目前对于该算法进化过程中的控制参数如最大步长、最小换热量或换热面积以及接受差解概率的设置仍无严格定义,其取值方法和取... 相较其他进化算法,强制进化随机游走(RWCE)算法能够始终保持较高的种群多样性,从而有效地跳出局部最优。然而,目前对于该算法进化过程中的控制参数如最大步长、最小换热量或换热面积以及接受差解概率的设置仍无严格定义,其取值方法和取值范围都将对结构进化的进度、换热单元生成和消去速度以及最终的换热单元数产生直接影响。根据换热单元数设定逐渐变化的控制参数,进行逐级优化尝试。引入logistic函数作为接受差解概率的取值策略,使最大步长和保留系数均随换热单元数线性变化,实现控制参数的动态更新从而促进换热网络结构进化。通过算例验证,该策略能提高RWCE算法优化换热网络的效率,可获得更理想的网络结构。 展开更多

关键词 换热网络 强制进化随机游走(RWCE)算法 结构进化 控制参数 动态更新

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基于正交试验的控制柜热设计研究 被引量：4

6

作者 左晓刚 崔国民 王金阳 《电子科技》 2016年第5期19-22,共4页

在已有机柜散热方式的基础上,采用整体区域的平均温度作为环境温度的近似,借助L64(98)正交表分析控制柜关键因素位置对其平均温度的影响。结果表明,左侧入风口和电子元件A1对平均温度的影响最大。极差分析优组合与原始布局相比平均温度... 在已有机柜散热方式的基础上,采用整体区域的平均温度作为环境温度的近似,借助L64(98)正交表分析控制柜关键因素位置对其平均温度的影响。结果表明,左侧入风口和电子元件A1对平均温度的影响最大。极差分析优组合与原始布局相比平均温度下降了1.38℃,通过优化关键因素位置,控制柜可靠性得到了提高,为机柜系统热设计提供一定参考。 展开更多

关键词 控制柜 正交试验 平均温度 热设计

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可再生能源多能互补的分布式能源系统两级超结构模型 被引量：4

7

作者 李迪 崔国民 +1 位作者 陈家星 黄晓璜 《能源研究与信息》 CAS 2021年第3期125-133,共9页

针对现有分布式能源系统设计受区域、资源和政策差异性的影响,建立了一套考虑可再生能源多能互补的超结构模型框架和通用求解方法。通过对系统流程结构和单元设备物理特性的逻辑描述,确定模型输入输出参数。引入强制进化随机游走算法,... 针对现有分布式能源系统设计受区域、资源和政策差异性的影响,建立了一套考虑可再生能源多能互补的超结构模型框架和通用求解方法。通过对系统流程结构和单元设备物理特性的逻辑描述,确定模型输入输出参数。引入强制进化随机游走算法,实现不同用能负荷需求、可再生能源形式和区域条件的求解计算。将提出的优化模型应用于具体算例,根据资源、设备条件和逐时负荷需求,确定了设备组合配置和运行方案,验证了该模型的实用性。 展开更多

关键词 分布式能源 可再生能源 多能互补 逐时负荷 超结构模型

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基于模拟退火算法的换热网络双层优化方法 被引量：12

8

作者 彭富裕 崔国民 陈家星 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期536-544,共9页

针对同时存在整型变量及连续变量两种变量形式的换热网络优化问题,提出一种基于模拟退火算法的双层优化方法,分别处理代表结构的整型变量及代表费用的连续变量优化。外层算法以经济费用目标作为判断换热网络结构优劣的标准,通过随机扰... 针对同时存在整型变量及连续变量两种变量形式的换热网络优化问题,提出一种基于模拟退火算法的双层优化方法,分别处理代表结构的整型变量及代表费用的连续变量优化。外层算法以经济费用目标作为判断换热网络结构优劣的标准,通过随机扰动产生试探结构,借助模拟退火机制逐步进化外层结构;内层算法以流股间匹配的换热量作为优化变量,采用模拟退火算法实现费用连续变量的优化,再反馈到外层的结构优化过程。两个具体算例证明:模拟退火算法应用于换热网络结构的整型变量优化可以找到较优换热网络结构,而双层优化方法可有效处理具有整型变量和连续变量两种变量形式的换热网络优化问题,取得较好的换热网络设计。 展开更多

关键词 模拟退火算法 换热网络综合 分级超结构 随机算法

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换热单元协进化的微分进化算法优化换热网络的性能 被引量：3

9

作者 陈上 崔国民 +1 位作者 张春伟 段欢欢 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期474-480,共7页

采用微分进化算法应用于换热网络综合时,针对换热网络分级超结构模型中的整型变量即换热器有无问题,提出两种换热器协进化策略,分别利用差分进化原理与最小换热潜能约束实现换热单元协进化生成与消去,结合微分进化算法搜索合理的换热单... 采用微分进化算法应用于换热网络综合时,针对换热网络分级超结构模型中的整型变量即换热器有无问题,提出两种换热器协进化策略,分别利用差分进化原理与最小换热潜能约束实现换热单元协进化生成与消去,结合微分进化算法搜索合理的换热单元匹配。通过两个经典算例分析证明了算法的有效性,寻找到了更加符合实际生产的换热网络结构,优化结果较文献的年综合投资费用更低,用于工业生产过程中,可以稳定有效地节约成本。 展开更多

关键词 换热网络综合 换热器协进化 微分进化算法

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基于正弦调整的粒子群算法应用于换热网络 被引量：2

10

作者 周静 崔国民 +1 位作者 彭富裕 肖媛 《电子科技》 2016年第4期37-40,共4页

粒子群算法在优化换热网络综合问题后期,通常陷入局部极值而无法寻到全局最优解。通过对粒子群算法中的种群大小、迭代步数、最大速度、惯性权重4个参数的正交试验,得出了惯性权重是平衡算法局部搜索和全局搜索能力的一个重要因素。在... 粒子群算法在优化换热网络综合问题后期,通常陷入局部极值而无法寻到全局最优解。通过对粒子群算法中的种群大小、迭代步数、最大速度、惯性权重4个参数的正交试验,得出了惯性权重是平衡算法局部搜索和全局搜索能力的一个重要因素。在综合分析标准PSO算法速度进化方程的基础上,提出了一种按正弦变化惯性权重的PSO算法,并利用标准测试函数验证了算法的性能。通过典型算例证明改进后的PSO对换热网络综合问题的有效性。 展开更多

关键词 粒子群算法 正交试验 正弦变化 换热网络综合

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基于温差均匀性原则的换热网络夹点设计法 被引量：2

11

作者 万义群 崔国民 +1 位作者 彭富裕 许海珠 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 2013年第6期555-560,共6页

对换热网络的传统夹点设计法进行了改进。将换热网络组合曲线分成若干段单独处理,以温差均匀性因子作为评价指标设计各段网络结构,将各段设计的结构及远离夹点处的匹配组成完整的换热网络初始结构,采用牛顿法优化初始结构的换热器单元,... 对换热网络的传统夹点设计法进行了改进。将换热网络组合曲线分成若干段单独处理,以温差均匀性因子作为评价指标设计各段网络结构,将各段设计的结构及远离夹点处的匹配组成完整的换热网络初始结构,采用牛顿法优化初始结构的换热器单元,以达到调优的目的,最终获得具有最优年综合费用的换热网络结构。通过具体算例表明,依据温差均匀性原则设计的换热网络具有较好的换热性能,且最终的年综合费用优于其他文献报导的数据,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 温差均匀性原则 换热网络 夹点

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微倾管中低含液率气液分层流临界携液流速预测模型 被引量：5

12

作者 潘杰 蒲雪雷 +2 位作者 王武杰 闫敏敏 王亮亮 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期124-133,共10页

湿天然气会在管道低洼处形成积液,不仅影响输送效率,而且有可能腐蚀甚至堵塞管道,因而准确预测气体的临界携液流速对于预防上述现象具有重要的意义。为此,针对微倾管中低含液率气液两相分层流,基于气液两相流动量平衡方程和新的气-液界... 湿天然气会在管道低洼处形成积液,不仅影响输送效率,而且有可能腐蚀甚至堵塞管道,因而准确预测气体的临界携液流速对于预防上述现象具有重要的意义。为此,针对微倾管中低含液率气液两相分层流,基于气液两相流动量平衡方程和新的气-液界面形状闭合关系式,建立了考虑液滴夹带的临界携液流速预测模型。结合实验数据,对新模型和FLAT模型、ARS模型、双圆环模型、MARS模型进行了验证和预测结果对比;并在此基础上,利用新模型分析了管道倾角、运行压力、液相密度以及天然气组分对微倾管道中天然气-水、天然气-60%甘油/水分层流临界携液流速和临界含液率的影响。研究结果表明:①随着管道倾角和液相密度的增大,临界携液流速持续增大,临界含液率逐渐减小;②随着运行压力和天然气中重组分含量的增大,临界携液流速持续减小,临界含液率逐渐增大。结论认为,新模型预测结果与实验值吻合度较高、预测精度较高,可用于预测湿天然气管道中的临界携液气体流速。 展开更多

关键词 微倾管道 低含液率 气液分层流 临界携液流速 界面形状 剪切力 摩擦因子 液滴夹带

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基于改进参数的粒子群算法的换热网络优化 被引量：3

13

作者 周静 崔国民 +1 位作者 彭富裕 肖媛 《能源研究与信息》 2019年第2期106-109,116,共5页

对于换热网络综合优化问题,粒子群算法能有效解决其容易陷入局部最优和无法收敛到全局最优的局限性。标准粒子群算法具有较强的随机性,可调节参数较少,不同的参数配置对算法的优化效果有显著影响。在分析粒子群算法中各参数特点的基础上... 对于换热网络综合优化问题,粒子群算法能有效解决其容易陷入局部最优和无法收敛到全局最优的局限性。标准粒子群算法具有较强的随机性,可调节参数较少,不同的参数配置对算法的优化效果有显著影响。在分析粒子群算法中各参数特点的基础上,通过合理调整参数,使该算法在连续变量优化过程中具有更好的全局收敛性能。采用4 股流体的小规模换热网络算例进行验证,优化结果表明,改进参数后的粒子群算法对计算换热网络综合问题有效。 展开更多

关键词 换热网络综合 粒子群算法 参数改进 全局收敛

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换热网络全局优化的多维峰谷轮换法 被引量：3

14

作者 许海珠 崔国民 +1 位作者 万义群 彭富裕 《能源研究与信息》 2014年第1期43-47,共5页

在峰谷轮换法的基础上提出了利用多维峰谷轮换法对以年综合费用最少为目标函数的无分流换热网络进行优化.在换热网络变量寻优过程中,首先将目标函数极小化得到一个局部极小值点,然后沿着多个方向进行变量搜索,找出最先跳出局部极小值点... 在峰谷轮换法的基础上提出了利用多维峰谷轮换法对以年综合费用最少为目标函数的无分流换热网络进行优化.在换热网络变量寻优过程中,首先将目标函数极小化得到一个局部极小值点,然后沿着多个方向进行变量搜索,找出最先跳出局部极小值点的变量组合,使得跳出局部极小值的搜索效率高于单变量的搜索效率,并可寻找到更好的换热网络结构,将极小化与跳出局部极小值点过程交替进行直至求得全局最优解.通过算例验证了该方法的可行性,且可找到比其它方法的优化结果更优的换热网络结构. 展开更多

关键词 换热网络综合 全局最优化 多维峰谷轮换

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蚁群算法在换热网络优化中的应用 被引量：4

15

作者 万义群 崔国民 《能源研究与信息》 2013年第4期234-238,共5页

提出将蚁群算法应用于换热网络优化中,按照相等的能量份额将各股热流体分解成能量集合,热流体能量通过换热器在与冷流体换热的过程中得到分配,换热器单元面积得到相应地调整.能量分配过程中换热网络得到优化,从而使年综合费用减少的换... 提出将蚁群算法应用于换热网络优化中,按照相等的能量份额将各股热流体分解成能量集合,热流体能量通过换热器在与冷流体换热的过程中得到分配,换热器单元面积得到相应地调整.能量分配过程中换热网络得到优化,从而使年综合费用减少的换热器面积不断积累,最终形成了一个最优的换热网络结构.通过具体算例验证了该方法的可行性和有效性,最终优化的结果证明该方法具有较强的全局搜索能力,能够应用于复杂换热网络的优化问题中. 展开更多

关键词 换热网络 蚁群算法 优化

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地球变暖动态特性及滞后现象分析 被引量：1

16

作者 黄晓璜 崔国民 +2 位作者 张智钦 华泽钊 徐家良 《能源研究与信息》 2013年第2期91-95,共5页

工业生产过程中排放的温室气体会造成全球变暖现象,但全球变暖与工业排放在时间上具有一定的滞后效应.通过分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的辐射换热,建立了地球及其大气的动态数学模型;利用此模型考察了造成地球温度变化的主要原... 工业生产过程中排放的温室气体会造成全球变暖现象,但全球变暖与工业排放在时间上具有一定的滞后效应.通过分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的辐射换热,建立了地球及其大气的动态数学模型;利用此模型考察了造成地球温度变化的主要原因和变暖滞后的现象.结果表明:工业温室气体的过度排放会造成大气对地球辐射的吸收系数提高,导致地球温度升高;同时,太阳辐射能量增加,地球和大气对太阳辐射吸收增加,导致地球温度升高.结合近年来人为因素造成的地球温度升高现象进行了定量热分析,预测了温室气体CO2体积分数线性增加条件下的地球温度走势. 展开更多

关键词 全球变暖 辐射换热 滞后现象

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基于连续性的换热网络整型变量优化策略 被引量：1

17

作者 张佳仁 崔国民 彭富裕 《能源研究与信息》 2013年第3期161-166,共6页

换热网络优化是典型的混合整数非线性问题,其整型变量(换热网络的结构)的组合情况对于其优化的走向以及局部最优解的质量具有至关重要的作用.分析了换热网络结构与性能之间的连续性特征;利用最速下降法对换热网络整形变量进行初步优化... 换热网络优化是典型的混合整数非线性问题,其整型变量(换热网络的结构)的组合情况对于其优化的走向以及局部最优解的质量具有至关重要的作用.分析了换热网络结构与性能之间的连续性特征;利用最速下降法对换热网络整形变量进行初步优化以确定合适的换热器数目,生成一系列连续变化的换热网络结构;以结构序列作为优化变量,借助换热网络性能连续性原理,将多维整型变量转换为一维连续变量,对整型变量进行启发式的连续性搜索.通过具体算例求解,该方法帮助优化过程跳出了局部最优的陷阱,并得到了较好的优化结果. 展开更多

关键词 换热网络 整型变量 最速下降法 连续性

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混沌蚁群算法应用于小规模换热网络综合问题

18

作者 张春伟 崔国民 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1248-1255,共8页

针对换热网络综合问题的严重非凸、非线性,采用一种混沌优化算法即混沌蚁群算法,同步综合换热网络。为充分验证混沌蚁群算法的搜索能力与特性,选择相对于固定结构更为复杂的小规模换热网络综合问题作为研究对象。同时引入Powell法作为... 针对换热网络综合问题的严重非凸、非线性,采用一种混沌优化算法即混沌蚁群算法,同步综合换热网络。为充分验证混沌蚁群算法的搜索能力与特性,选择相对于固定结构更为复杂的小规模换热网络综合问题作为研究对象。同时引入Powell法作为局部搜索策略,提高算法的求解精度。选用3个小规模算例对算法进行验证,均获得了相对文献更好的换热网络设计,证明了混沌蚁群算法优越的搜索能力。 展开更多

关键词 换热网络综合 混沌蚁群算法 Powell法

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制冷工质的温室效应及其敏感性分析

19

作者 黄晓璜 崔国民 张智钦 《能源研究与信息》 2017年第2期78-83,共6页

氟氯烃及其替代品是近代工业发展起来的制冷工质.该制冷工质气体排放到大气中会吸收地表长波辐射,造成地表温度升高,引起温室效应.研究了12种制冷工质气体的温室效应情况,分别计算了由制冷工质体积分数改变引起的温室效应强度变化,计算... 氟氯烃及其替代品是近代工业发展起来的制冷工质.该制冷工质气体排放到大气中会吸收地表长波辐射,造成地表温度升高,引起温室效应.研究了12种制冷工质气体的温室效应情况,分别计算了由制冷工质体积分数改变引起的温室效应强度变化,计算并分析了气体温室效应强度对制冷工质体积分数的敏感性系数.结果表明:随着制冷工质体积分数的增加,其引起的温室效应强度均增加,其中CFC-12是氟氯烃及其替代品中对温室效应贡献最大的制冷工质;氟氯烃比其替代品的温室效应强,氟氯烃相对含量的敏感性系数大于其替代品.该结果为寻求有效的减排措施提供了理论指导,以便于优先使用对环境友好的制冷工质,减少甚至停止使用对环境破坏严重的制冷工质,从而在满足经济发展需求基础上达到保护环境的要求. 展开更多

关键词 制冷工质 温室效应 地表辐射能

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换热网络优化中粒子群算法早熟现象的机理分析及改进策略 被引量：2

20

作者 李帅龙 崔国民 肖媛 《能源工程》 2017年第1期9-16,23,共9页

粒子群算法应用于换热网络综合主要存在的问题是在优化后期经常出现早熟收敛现象,由于算法全局搜索能力的迅速退化导致换热网络优化进程陷入停滞。通过考察种群多样性的变化,并采用灰度图跟踪每个粒子的差异性演化进程,揭示了算法早熟... 粒子群算法应用于换热网络综合主要存在的问题是在优化后期经常出现早熟收敛现象,由于算法全局搜索能力的迅速退化导致换热网络优化进程陷入停滞。通过考察种群多样性的变化,并采用灰度图跟踪每个粒子的差异性演化进程,揭示了算法早熟的本质,在此基础上提出了一种随机扰动策略,在粒子群搜索后期选择一部分粒子随机产生新的速度,改善这一阶段粒子群的种群多样性,增强算法的全局搜索能力,通过换热网络优化算例说明该策略的有效性。 展开更多

关键词 换热网络优化 粒子群算法 种群多样性 随机扰动

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