- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
光伏混合驱动太阳能辅助热泵的多目标优化
摘要: 在现代社会中,可再生能源的作用日益凸显。建筑领域利用太阳能是满足供热和电力需求的一种极具吸引力的解决方案。本研究针对这一方向,探究了适用于建筑应用的太阳能供热-发电系统。该热电联产系统包含混合光伏(或光伏/光热)集热器以及完全由太阳能集热器驱动(供热与供电)的热泵。该系统经过合理设计,除满足热泵自身需求外,还能实现净电力输出。研究采用创新的多目标优化方法,以供热和发电为目标函数对该系统进行优化。在稳态条件下,针对热泵中七种不同工质开展优化计算,对比所有工质的最优设计点后,最终选定R32为最适宜工质,R1234yf位列第二。在最优设计工况下,10平方米混合光伏集热器可为热泵供电,最终实现4.33千瓦热功率的供热与0.53千瓦电功率的净发电。后续研究针对雅典(希腊)气候条件下R32系统开展全冬季周期分析,选取六个典型日(11月至次年4月每月各一日)进行考察并给出最终结果。以具有代表性的1月为例,测得日均供热量为34.9千瓦时,日均发电量为5.13千瓦时;该月平均日能量效率为60.53%,火用效率为9.26%。
关键词: 工质研究、热电联产、空间供暖、多目标优化、光伏光热系统
更新于2025-09-23 15:23:52
-
[2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 美国俄勒冈州波特兰市(2018.9.23-2018.9.27)] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 面向新一代航空航天应用的高效重量优化容错??榛嗟ピ嗟啬姹淦?
摘要: 航空工业要求下一代航空航天应用的功率转换器在效率和重量功率密度方面显著提升。在效率>98%和重量功率密度>10 kW/kg这两个最低目标中,转换器重量的指标最难实现。由于冷却系统和磁性元件占据了传统转换器概念中大部分重量,多单元拓扑结构(能提升半导体性能并降低滤波需求)被视为多电飞机机载电力电子设备的理想解决方案。但另一方面,若无冗余设计,大量单元同时运行的必要性必然会限制多单元转换器的可靠性。本文发现??榛嗟ピ黄鞔嬖诠β拭芏扔肟煽啃孕饔呕那魇啤稍诓挥跋煨阅懿问那疤嵯氯繁H荽碓诵小;诖耍芯咳嗽庇呕艘豢畲哂喙β始兜?5 kW轻量化??榛嗟ピ嗄姹淦?,其效率达99%,重量功率密度高达22.8 kW/kg。
关键词: 多目标优化、功率半导体优值系数、功率变换器可靠性、??榛嗟缙侥姹淦?、多电飞机
更新于2025-09-23 15:23:52
-
[2018年电气与电力工程国际会议暨展览会(EPE)- 雅西(2018.10.18-2018.10.19)] 2018年电气与电力工程国际会议暨展览会(EPE)- 基于元启发式算法的多目标优化图像分割
摘要: 本文提出了一种基于仿生多目标优化的多阈值图像分割方法。研究将粒子群优化算法、黑洞算法和引力搜索算法改进为多目标优化算法,并以均方根误差和分割区域数量作为优化准则。这三种算法被应用于视频序列中的人体轮廓检测,且对所得结果进行了比较。就算法性能而言,实验表明:至少对于本实验所用的测试图像,基于多目标黑洞算法的分割效果优于另外两种算法。
关键词: 受自然启发的算法、人类运动、视频处理、多目标优化
更新于2025-09-23 15:22:29
-
考虑环境因素的光伏供应链网络设计在相关不确定性下的研究:以伊朗为例
摘要: 随着化石燃料无节制使用带来的破坏性影响威胁着生活质量,向太阳能等可再生能源转型已势在必行。尽管这类举措值得称赞,但其基础设施建设对环境的影响不容忽视。本文针对相关不确定性下具有环保意识的太阳能光伏供应链,构建了一个多目标鲁棒数学模型进行研究。该模型不仅致力于最小化传统成本目标,还旨在降低供应链相关活动的环境影响。为量化评估相关环境影响,采用嵌入SimaPro软件工具的ReCiPe 2008方法建立了基于生命周期评估的模型。通过增强型ε-约束法对该多目标模型进行优化,可从帕累托最优解集中获取折衷方案。同时利用鲁棒优化方法处理了光伏产业实际情境中至关重要的相关性不确定性问题。最终通过案例研究验证了所提模型的有效性,所得结果表明该模型兼具实效性与实用性,并提供了显著的管理实践启示。
关键词: 环境责任、多目标优化、相关不确定性、太阳能、生命周期评估、光伏供应链
更新于2025-09-23 15:21:01
-
单轴电磁MOEMS微镜的快速多目标优化策略
摘要: 微光机电系统(MOEMS)微镜是移动图像投影仪(超微型投影仪)的关键使能技术。低尺寸和低功耗是超微型投影仪的核心约束条件。本研究提出了一种硅基单轴电磁扭转微镜的快速优化方法。该器件通过外部永磁体提供所需磁场,驱动扭矩由镜板上的矩形多匝线圈微结构产生。多重要求关联着线圈电流、占用面积、工作频率、镜面悬臂长度及磁体尺寸等参数。仅需对磁场分布和机械行为作一般性假设,我们证明可完全解析描述该微镜的电磁与力学特性,从而使优化目标(包含镜体与磁体的组件尺寸及驱动电流)能表示为设计参数的闭式函数。随后采用标准多目标优化算法,可极快速评估各优化目标间的权衡关系并探索帕累托前沿。通过有限元法(FEM)仿真估算,模型假设导致的误差较精确解仅差百分之几。
关键词: 微光机电系统(MOEMS)、微镜、磁驱动、微型投影仪、微机电系统(MEMS)、多目标优化
更新于2025-09-23 15:21:01
-
考虑服务质量与投资成本的最优重合器定位新方法
摘要: 本文提出了一种配电网重合器优化配置的新方法。该方法同时考虑常闭型与??椭睾掀鞯陌沧胺绞?,分别用于故障隔离与供电恢复。该问题通过多目标数学模型进行描述,其第一目标函数最小化系统的失电能量水平(NENS),第二目标函数最小化项目投资成本。约束条件集考虑了系统运行准则。作为解决方案,引入了运行区域概念——该策略通过假定各区域NENS保持恒定来降低计算量。在问题求解中采用非支配排序遗传算法II(NSGA-II)。结果表明所提方法的有效性及其在实际配电网中的应用可行性。
关键词: 配电系统、NSGA-II算法、重合器、可靠性、多目标优化
更新于2025-09-23 15:21:01
-
用于监测管道内单相流和两相流的光纤传感器
摘要: 本文提出了一种基于多种群协作的差分进化算法(DE)用于多目标优化。该算法针对M个目标优化问题,设置了M个单目标优化子种群和一个存档种群。每个子种群采用自适应差分进化算法来优化多目标优化问题(MOP)中对应的单个目标,存档种群同样通过自适应差分进化算法进行优化。该存档种群不仅用于保存迄今为止发现的所有非支配解,还能引导各子种群沿整个帕累托前沿进行搜索。这(M+1)个种群通过自适应差分进化算法协同优化MOP的所有目标。在二目标、三目标及多目标基准问题上的仿真结果表明,该算法优于部分前沿多目标差分进化算法及其他主流多目标进化算法。研究还探讨了该算法的在线搜索行为与参数敏感性。
关键词: 合作种群、差分进化、存档搜索、多目标优化、多目标优化(注:原文"many-objective optimization"与"multiobjective optimization"均为多目标优化范畴,中文语境常统称"多目标优化",若需区分可译为"高维多目标优化")
更新于2025-09-23 15:19:57
-
[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 基于AlGaAs的1.8eV肖特基太阳能电池的设计与制备
摘要: 大多数优化算法控制参数的敏感性分析研究都局限于单一的目标函数评估(OFE)预算。这种限制存在问题,因为控制参数值(CPVs)的最优性不仅取决于问题的适应度景观,还取决于用于探索该景观的OFE预算。因此,在进行控制参数调优时需要考虑OFE预算。本文提出了一种新的算法调优方法——多目标粒子群优化(tMOPSO),用于在一系列OFE预算约束下调整随机优化算法的CPVs。具体而言,对于给定问题,tMOPSO旨在确定多组CPVs,每组CPVs在不同的OFE预算下都能实现最优性能。为此,将控制参数调优问题表述为一个多目标优化问题。此外,tMOPSO采用专门针对随机优化算法调优的噪声处理策略和CPV评估程序。数值实验结果表明,tMOPSO在多种OFE预算约束下的调优效果显著。
关键词: 控制参数调优、多目标优化、目标函数评估(OFE)预算。
更新于2025-09-23 15:19:57
-
[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)- 时间-能量纠缠的偏振测量
摘要: 基于分解的多目标进化算法(MOEAs)通常利用聚合函数将多目标优化问题分解为多个单目标优化问题。然而,由于所采用聚合函数的等高线特性,即使使用多样化的权重向量,它们通常也难以在高维目标空间中保持解的多样性。为解决该问题,我们提出通过利用目标空间中解到权重向量的垂直距离,在进化过程中显式维持解所需的多样性,从而在许多目标优化中实现收敛性与多样性更好的平衡。该思想被应用于改进两种性能优异的分解算法——基于分解的MOEA和集成适应度排序算法。将这两种改进算法与多种前沿算法进行对比,并在两个知名测试集的若干测试问题上开展系列对比实验。实验结果表明,所提两种算法在平衡收敛性与多样性方面普遍优于原有算法,且在求解许多目标优化问题时与其他现有算法相比也具有很强的竞争力。
关键词: 分解、收敛、多目标优化、多样性、多目标优化
更新于2025-09-19 17:13:59
-
[IEEE 2019欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 基于多轮往返延迟的硅基集成光子储备池计算架构
摘要: 本文提出了一种用于多目标优化的多种群协同差分进化算法。该算法针对M目标优化问题,设置了M个单目标优化子种群和一个存档种群。每个子种群采用自适应差分进化算法来优化多目标优化问题(MOP)中对应的单个目标,存档种群同样通过自适应差分进化算法进行优化。该存档种群不仅用于保存迄今为止发现的所有非支配解,还能引导各子种群沿整个帕累托前沿进行搜索。这(M+1)个种群通过自适应差分进化算法协同优化MOP的所有目标。在二目标、三目标及多目标基准问题上的仿真结果表明,该算法优于部分前沿多目标差分进化算法及其他主流多目标进化算法。研究还探讨了该算法的在线搜索行为与参数敏感性。
关键词: 存档、差分进化(DE)、协作种群、搜索、多目标优化、多目标优化
更新于2025-09-19 17:13:59