【CN109977594A】一种多目标动态规划的电热丝自动布线方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910240933.0(22)申请日 2019.03.28(71)申请人 河海大学地址 210024 江苏省南京市鼓楼区西康路1号(72)发明人 钟永洁　孙永辉　许周　王建喜　翟苏巍　熊俊杰　(74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204代理人 柏尚春(51)Int.Cl.G06Q 30/02(2012.01)G06Q 50/06(2012.01)(54)发明名称一种计及电热气网络的综合能源系统多目标运行优化方法(57)摘要本发明提供了一种计及电热气网络的综合能源系统多目标运行优化方法，根据获取的综合能源系统主要信息建立包括天然气网络、电力网络、热力网络的综合能源系统子网络模型；然后，建立包括电锅炉、热电联供系统、补燃型生物质锅炉、太阳能集热器的综合能源系统典型耦合设备模型；其次，基于经济效益和环境效益最大化，建立多目标运行优化模型，并设置综合能源系统运行约束条件，包括耦合设备运行约束、联络线功率交换约束、子网络运行约束；最后，对多目标运行优化模型求解，并输出综合能源系统主要信息。

本发明通过算例分析验证所述模型和方法对综合能源系统运行优化的有效性，本发明可为综合能源系统多目标运行优化提供借鉴。

权利要求书5页 说明书13页 附图3页CN 109978625 A 2019.07.05C N 109978625A1.一种计及电热气网络的综合能源系统多目标运行优化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)输入综合能源系统信息，包括拓扑架构信息、子网络信息、耦合设备信息、经济效益信息、环境效益信息、运行约束信息、各类型负荷信息；(2)建立综合能源系统子网络模型，包括天然气网络模型、电力网络模型、热力网络模型；(3)建立综合能源系统耦合设备模型，包括电锅炉模型、热电联供系统模型、补燃型生物质锅炉模型、太阳能集热器模型；(4)建立综合能源系统多目标优化模型，包括经济效益优化模型、环境效益优化模型、多目标优化方法；(5)设置综合能源系统运行约束条件，包括耦合设备运行约束、联络线功率交换约束、子网络运行约束；(6)输出综合能源系统信息，包括子网络关键状态量信息、耦合设备出力信息、能源消耗信息、二氧化碳排放信息、联络线功率交换信息。

Internal Combustion Engine &Parts0引言柔性薄膜加热器可以为半导体设备制造厂和半导体集成电路元器件生产厂提供管道外围加热。

该类加热器由发热膜、电极、绝缘层和保温层组成。

其中发热膜中的电热丝是加热器的核心，而电热丝的排布是影响加热器发热作用的重要因素之一。

当前，设计员通过计算每片发热膜上的电热丝阻值、宽度，经多次尝试与修改才可完成电热丝布线并绘制符合要求的设计图。

在参数不同但布线结构相同的情况下，重复劳动的布线工作还会耗费过多时间与人力，也无法保证每片发热膜上电热丝总阻值与设计值之间的误差最小化，直接影响加热器的工作效率。

管路中用于直管外围加热的柔性薄膜加热器需求量最大，且发热膜形状最规整，所以本文以直管外围的加热器设计为对象，针对发热膜中电热丝的布线效率以及布线质量，研究基于多目标动态规划算法实现电热丝自动布线的方法。

1电热丝布线的问题描述电热丝的布线属于布局问题，电热丝的布线除要求布局最优化外更注重管件整体加热的均匀性，其问题可描述为在一个确定的区域中均匀地排布电热丝，使其发热效率无限逼近设计值时获得最优布线结果。

用数学模型表达为求解n 元向量（x 1，x 2，…x n ），满足其中n 元向量表示电热丝的排布量及排布间隙，r 为电热丝的电阻值，R 为该区域电阻的总设计值。

2布线结构的特征提取电热丝在该柔性加热器中的布线形式分为横纵向布线、串并联布线、分层或单层布线及其组合布线方式。

对于结构特征的提取是确定自动布线算法模型的第一步。

图1（a ）为纵向串联布线结构，X 向的电热丝排布起主导作用。

图1（b ）为横向分层并联布线结构，Y 向的电热丝排布起主导作用，且并联组数为2。

3多目标动态规划算法实现电热丝的自动布线动态规划算法最优化的原理是通过将待解的问题拆分为若干子问题，并按顺序求解子阶段，从而得到最优化的决策[1]。

如倪宏坤等[2]基于动态规划的原理采用分支界限算法解决了关键输电断面快速识别的问题。

专利名称：一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法专利类型：发明专利
发明人：王瑞琪,许玮,吴绍军,慕世友,石鑫,王超,李笋,王士柏申请号：CN201711287515.4
申请日：20171207
公开号：CN107994573A
公开日：
20180504
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法，包括：搭建多端柔性直流输电系统模型；启动多端柔性直流输电系统模型仿真；实时检测多端柔性直流输电系统各子模块的直流电容电压；实时监测多端柔性直流输电系统各桥臂电流的方向作为电容充电放电的判断依据；计算每个开关周期第i端VSC的第j个桥臂所需要开通的子模块数量m，通过待优化参数修正电容电压；确定子模块的投入切除状态并下发到控制系统，建立稳定运行期间电压波动目标函数和开关次数目标函数；采用多目标遗传算法求解优化变量的最优解集。

本发明同时满足较好的电压平衡效果和较低的开关频率，使两者都能较好地达到要求，而且计算效率更高，尤其适用于多端柔性直流输电的场合。

申请人：国网山东省电力公司电力科学研究院,山东鲁能智能技术有限公司,国网山东省电力公司青岛供电公司,国家电网公司
地址：250003 山东省济南市望岳路2000号
国籍：CN
代理机构：济南圣达知识产权代理有限公司
代理人：李圣梅
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专利名称：一种电网多目标标幺化的方法
专利类型：发明专利
发明人：郭子明,初祥祥,王东升,孙玥,张昊,王鹏,陈建华申请号：CN201510555521.8
申请日：20150901
公开号：CN105139288A
公开日：
20151209
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种电网多目标标幺化的方法，属于电力系统分析优化领域。

该方法在基于回路分析的基础上，建立回路电流与支路电流的关系，将各个子目标表示为支路电流的函数，选择支路电流等于安全电流，计算各个子目标的值，并以该值作为各个子目标的基准值，然后用子目标除以对应的基准值从而得到标幺值，标幺后的子目标按照权重求代数和得到最终的目标。

该方法可以很好的解决不同目标难以映射到相同的尺度问题，保证不同维度、不同性质的目标具有可比性，且需要的计算量很少，可以满足实时优化的需求。

申请人：国网冀北电力有限公司,国家电网公司,北京清大高科系统控制有限公司
地址：100053 北京市西城区枣林前街32号
国籍：CN
代理机构：北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：廖元秋
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专利名称：一种多目标电能质量综合控制与优化装置专利类型：发明专利
发明人：何玉成,李铁牛,刘兵,袁晓勇,李斌
申请号：CN201410196594.8
申请日：20140509
公开号：CN103956734A
公开日：
20140730
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种多目标电能质量综合控制与优化装置，包括控制部分和主电路部分，控制部分包括检测功能模块、多目标电能质量控制与优化控制器、人机接口、主电路部分包括无源LC主电路、有源VSI主电路。

所述检测功能模块检测并分析负载、电网、多目标电能质量综合控制与优化装置的各项电能质量指标，多目标电能质量控制与优化控制器统一协调控制装置在当前时刻安全容量范围内实施电能质量治理目标的优先级、最优控制策略评估分析，并发出控制指令，统一协调控制主电路实现电能质量控制与优化。

该发明装置具有较大的容量且容易扩展，可控制和改善电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、谐波、功率因数低等电能质量问题。

申请人：深圳市海亿达能源科技股份有限公司
地址：518000 广东省深圳市南山区科技园松坪山5号嘉达研发大楼主楼七楼西侧,二楼西侧
国籍：CN
代理机构：深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙)
代理人：张立娟
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专利名称：一种区域电热互联能源系统的多目标优化方法专利类型：发明专利
发明人：钟永洁,李玉平,常晓勇,王玉婷
申请号：CN202011484627.0
申请日：20201216
公开号：CN112685879A
公开日：
20210420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种区域电热互联能源系统的多目标优化方法，包括采集区域电热互联能源系统信息；根据区域电热互联能源系统的信息，建立区域电热互联能源系统的组件单元模型；根据区域电热互联能源系统的组件单元模型、预设的区域电热互联能源系统能量平衡约束、预设的多目标函数，建立区域电热互联能源系统的多目标优化调度模型；求解区域电热互联能源系统的多目标优化调度模型，获得多目标优化调度结果。

本发明根据区域电热互联能源系统的组件单元模型，建立区域电热互联能源系统的多目标优化调度模型，实现区域电热互联能源系统的多目标优化。

申请人：南京国电南自电网自动化有限公司
地址：211100 江苏省南京市江宁区水阁路39号
国籍：CN
代理机构：南京纵横知识产权代理有限公司
代理人：史俊军
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专利名称：一种能源互联网多目标优化方法及装置
专利类型：发明专利
发明人：黄安迪,袁智勇,马溪原,雷金勇,陈柔伊,喻磊,周长城,胡洋,张信真
申请号：CN201910067905.3
申请日：20190124
公开号：CN109784573A
公开日：
20190521
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种能源互联网多目标优化方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：建立表征能源网络最优路径选择能力及表征能源网络互通能力的综合评估指标体系；根据综合评估指标体系中的各评估指标获取实际评价参数矩阵，对实际评价参数矩阵进行规范化处理，得到效用函数矩阵，利用效用函数矩阵对决策层进行优化；对各目标通过效用函数矩阵进行协调，根据效用函数矩阵及各评估指标构建系统层目标函数，并利用系统层目标函数及优化算法对系统层进行优化，其中，目标包括能源网络最优路径选择、能源网络互通能力。

本申请公开的上述技术方案，可以对能源互联网进行更好地评价，并可以对实际运行的能源互联网进行运行策略优化。

申请人：南方电网科学研究院有限责任公司,中国南方电网有限责任公司
地址：510663 广东省广州市萝岗区科学城科翔路11号J1栋3、4、5楼及J3栋3楼
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：罗满
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专利名称：基于人工智能和多目标约束的停电计划自动编排方法
专利类型：发明专利
发明人：刘辉,钟成元,杨铖,桂前进,江千军,张明
申请号：CN202010516140.X
申请日：20200609
公开号：CN111709632A
公开日：
20200925
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了基于人工智能和多目标约束的停电计划自动编排方法，包括以下步骤：构建配电网基础数据、构建考虑多重停电事件的电网最优检修计划停电决策模型、构建基于比例系数法的电网最优检修停电决策单目标函数优化模型、构建基于惩罚函数的适应值优化模型、采用遗传算法求解最优检修停电决策问题。

本发明能够有效降低用户停电次数，提高电网供电可靠性，减少用户停电电量，避免供电侧电费损失，而且降低了用户用电失望度，大大提高了用户满意度，为电网检修决策者应对多重计划停电事件提供理论和技术支撑。

申请人：国网安徽省电力有限公司安庆供电公司,国网安徽省电力有限公司,国家电网有限公司地址：246051 安徽省安庆市宜秀区振风大道128号
国籍：CN
代理机构：合肥市泽信专利代理事务所(普通合伙)
代理人：方荣肖
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专利名称：一种综合能源系统的多目标优化方法专利类型：发明专利
发明人：丁敏,杨晨,周飞,吕东,沈继忠,李石,董晓峰申请号：CN202110475376.8
申请日：20210429
公开号：CN113239529B
公开日：
20220610
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种综合能源系统的多目标优化方法，用于对综合能源系统的规划实现优化，综合能源系统的多目标优化方法包括以下步骤：步骤a：确定综合能源系统在规划周期内的总成本最小的目标函数；步骤b：确定综合能源系统的约束条件；步骤c：基于综合能源系统的约束条件求解目标函数而得到优化方案。

该综合能源系统多目标优化方法，以基于冷热电三联供机组（CCHP）的综合能源系统进行规划方法设计。

规划方法同时包含对于系统中设备选型定容的优化以及确定选型后设备运行出力的优化。

其中运行方案考虑了规划周期内各个典型日场景，以一小时为时间间隔对设备出力进行优化。

此外，考虑了各设备发生故障的场景，确保了系统供能的可靠性。

申请人：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司
地址：215004 江苏省苏州市劳动路555号
国籍：CN
代理机构：苏州创元专利商标事务所有限公司
代理人：孙仿卫
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910155225.7(22)申请日 2019.02.25(71)申请人 华南理工大学地址 510640 广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人 余涛　唐建林　(74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有限公司 44245代理人 王东东(51)Int.Cl.G06Q 10/04(2012.01)G06Q 50/06(2012.01)(54)发明名称一种基于多搜索器算法的电-热网协调运行优化方法(57)摘要本发明公开了一种基于多搜索器算法的电-热网协调运行优化方法，包括通过建立起区域电-热网协调运行数学模型，使用多搜索器优化算法进行对区域的热电能量系统进行管理，以实现整个区域系统的发电成本最小的目标。

本发明的多搜索器优化算法是基于各个启发式算法的优缺点设计而成，相比于经典的飞蛾扑火算法、教与学优化算法等具有收敛速度更快，全局收敛性更强等特点。

权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 109657885 A 2019.04.19C N 109657885A权　利　要　求　书1/2页CN 109657885 A1.一种基于多搜索器算法的电-热网协调运行优化方法，其特征在于，包括：输入参数，所述参数包括区域能量管理系统内所有常规发电机组的耗电方程、热电联产机组的耗量特性方程及热机组的耗量特性方程；以区域内所有机组的发电成本最小为优化目标，对各目标值进行加权处理确定适应度函数，所述目标值包括发电成本、热电联产机组成本及供热成本,所述发电成本包括发热功率和发热量；根据各个机组的发电功率、发热量的上下极限、等式约束和不等式约束确定基本控制模型；根据混沌理论初始化可控变量，所述初始化可控变量为各机组的发电功率和发热量；利用全局搜索器和局部搜索器分别进行搜索，对适应度函数进行解的适应度评价,得到发电成本；根据全局搜索器的随机游走规则确定算法搜索方向，更新各机组的发电功率和发热量；判断是否达到最大迭代次数或判断收敛，若达到最大迭代次数或收敛，则结束计算并输出发电功率和发热量，否则，返回用多搜索器优化算法和适应度函数进行适应度评价的步骤。