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题名基于仿生联合算法的电网分区优化模型
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作者
吴桂联
赖素丹
倪识远
李远舸
侯四维
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机构
国网福建电力有限公司经济技术研究院
上海博英信息科技有限公司
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出处
《沈阳工业大学学报》
北大核心
2026年第1期37-45,共9页
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基金
国网福建省电力有限公司科技项目(SGFJJY00GHJS2310077)。
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文摘
【目的】在新型电力系统建设背景下,高比例可再生能源的大规模接入及柔性负荷的广泛普及,显著加剧了系统的随机性、波动性,叠加电网规模的不断扩大,导致控制变量急剧增多,对传统电网电压和潮流控制策略提出了严峻挑战。现有电网分区方法主要依赖节点间电气距离进行无功分区,难以适应源荷双侧特性剧烈变化的新型电力系统运行需求。为此,本研究提出一种综合考虑多重因素的电网分区优化方法,旨在降低高比例新能源接入下的电网整体控制难度,提升分区自治运行能力。【方法】本研究的核心在于建立了一套分区指标体系及优化模型,突破传统分区仅关注拓扑连接的局限,创新性地同时考虑分区内部电气连接紧密程度和源荷匹配程度,分别构建了基于电气距离的无功分区指标和基于源荷匹配的有功分区指标。以此为基础,构建了电网分区优化模型,以最小化无功分区指标为主要优化目标,旨在最大化分区内部电气紧密程度,简化无功电压控制。将有功分区指标满足要求作为关键约束条件,用以限制分区间有功功率的频繁交互,并减少分区内部净负荷的剧烈波动,保障分区内部源荷平衡。同时,为高效求解所构建的非线性复杂优化模型,提升寻优速度并避免算法陷入局部最优解,本研究创新性地提出一种仿生联合优化策略,充分利用了遗传算法的全局搜索能力和萤火虫算法的快速局部求精能力。【结果】采用标准IEEE 39节点系统进行算例验证。仿真结果表明,本文算法能够显著提升分区内部源荷匹配度,有效降低分区之间及分区内部的净负荷波动,减少了不必要的潮流交互,有效降低系统无功控制难度,使分区内部节点电气紧密性增强,简化了分区内部的电压无功调节过程。萤火虫-遗传仿生联合算法表现出优越的求解性能,能够快速、有效地获得优化的分区方案。【结论】本研究的创新点主要是在电网分区模型中同时集成了基于电气距离的无功控制优化目标和基于源荷匹配的有功平衡约束,克服了传统方法对源荷变化适应性不足的缺陷。提出了高效、鲁棒性强的萤火虫-遗传仿生联合优化算法以求解分区模型,有效提升了寻优速度和精度。本文算法为解决新型电力系统复杂网络结构下的分区运行控制难题提供了新的技术途径,对提升电网安全稳定运行水平和促进新能源高效消纳具有较高的理论价值与实际意义。
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关键词
电网分区
电气距离
源荷匹配
萤火虫-遗传仿生联合算法
无功分区
有功分区
灵敏度
牛顿-拉夫逊潮流
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Keywords
power grid partition
electrical distance
source-load matching
firefly-genetic bionic joint algorithm
reactive partitioning
active partitioning
sensitivity
Newton-Raphson tidal current
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分类号
TM727.2
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于数值图谱法的下肢仿生关节康复器械
被引量：2
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作者
刘新越
黄玲
蔡赵
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机构
南京理工大学机械工程学院
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出处
《兵工自动化》
2016年第10期49-54,共6页
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文摘
设计一种基于数值图谱法的下肢仿生关节康复器械,可以弥补传统下肢截瘫疗法中的不足,同时实现单个电机驱动2个关节,结构简单易于实现。通过分析人正常行走时的步态,确定了各关节的实现机构类型,采用特征参数法对各关节实现机构的各杆杆长进行设计计算,借助FFT(快速傅里叶变换)数学工具,提取机构的输出函数曲线的特征参数;应用Matlab编程对髋关节和膝关节进行设计计算,可达到设计目标。仿真结果表明:该方法拟合误差可以控制在5%范围内,不会对患者造成二次伤害。
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关键词
下肢康复器械
数值图谱法
模糊识别
遗传算法
仿生关节设计
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Keywords
lower limb rehabilitation equipment
numerical atlas method
fuzzy recognition
genetic algorithm
bionic joints design
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分类号
TP242.6
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于仿生优化神经网络的6DOF工业机械手标定
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作者
曹俊
任吉慧
邓绯
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机构
四川托普信息技术职业学院教育教学督导办公室
四川大学锦江学院机械工程学院
四川职业技术学院计算机工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第15期69-74,共6页
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基金
四川省教育厅2022年度科研计划项目(22ZB0407)。
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文摘
针对六自由度工业机械手标定中的定位精度问题,提出一种基于仿生优化神经网络的机械手标定方法。研究六自由度工业机械手的运动学模型,并给出其D-H参数。通过将关节挠度模型和传统的运动学模型标定技术相结合,来同步识别机械手的运动学参数和柔度参数,以提高定位精度。然后,构造人工神经网络对未建模误差进行进一步补偿,如摩擦、机械传动误差和热膨胀。此外,采用入侵杂草优化算法对神经网络的权值和偏置进行优化。最后,采用六自由度机械手HX300对所提方法进行了实际测试,验证其可行性。研究结果表明:标定后机械手的定位精度得到了显著提高,平均误差、最大误差和标准差分别为0.345、0.6374、0.1624 mm,均小于其他标定方法;与GA-BP神经网络标定方法相比,所提方法具有更好的收敛能力,平均误差降低了15.92%,适用于高精度的各种工业应用。
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关键词
工业机械手
参数标定
关节柔度
误差补偿
仿生优化算法
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Keywords
industrial manipulator
parameter calibration
joint flexibility
error compensation
bionic optimization algorithm
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分类号
TH133.33
[机械工程—机械制造及自动化]
TP242.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
V231.92
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名下肢外骨骼膝关节优化及人机控制仿真
被引量：1
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作者
李赐恩
任少蒙
孙彦超
景娟红
程翔
杨晋伟
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机构
河北机电职业技术学院机械工程系
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出处
《机械》
2024年第7期74-80,共7页
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基金
河北机电职业技术学院2023年度院级教科研规划项目(Z23003)。
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文摘
为使所有人体差异的残疾和运动障碍患者术后达到舒适性康复的目的,避免患者穿戴下肢外骨骼多次尝试的困扰,提出一种快速获取人体步态优化算法,该算法首先以一人身高数据为例结合CGA数据,由四杆机构模拟人体膝关节运动,利用MATLAB优化算法得到四杆机构的杆长并得出人体膝关节的瞬心轨迹,将其应用于下肢外骨骼的可调膝关节使人体穿戴外骨骼组成人机模型,但人机耦合的膝关节角装配的机械误差较大。利用ADAMS和MATLAB-Simlink联合仿真的PID控制人机模型,使人机耦合模型的膝关节变化的角度误差尽可能减到最小。人机模型在优化后关节误差由2°减小至0.2°左右,使运动障碍患者在康复过程中达到人机交互舒适性的效果。
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关键词
仿生膝关节机构
优化算法
瞬心轨迹
联合仿真
舒适性
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Keywords
bionic knee joint mechanism
optimization algorithm
instantaneous center locus
co-simulation
comfort
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分类号
TP242.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP272.3
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
R496
[医药卫生—康复医学]
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