系统分析与优化

系统分析与优化（精选十篇）

系统分析与优化 篇1

混杂系统是一组相互交互数字有限状态机的集合,并且每个状态机都有一个模拟部分与之对应。

其中不同工作模式的数量是以系统组成部分的指数形式增长,并且由于很多算法的时间和空间的复杂程度都是随着运行模式的数量增加而变得更加复杂,相应逻辑状态规模的暴增导致计算非常困难。通过显式计算和只考虑可行模式能够有效降低系统的复杂程度,本文提出了一个有效的枚举组合混杂系统可行模式的方法。

1 离散线性混杂模型

1.1 离散混杂自动机

离散混杂自动机主要由描述混杂系统离散部分的离散有限状态机和描述连续部分的切换仿射系统组成。它们由事件发生器和模式选择器相连,事件发生器提取连续部分的输入ur(k)和状态xr(k)得到相应二进制开关信号δe(k),开关量信号δe(k)和外部二进制输入的信号ub(k)共同触发有限状态机的状态xb(k)。模式选择器结合所有的二进制变量信号(状态xb(k),输入ub(k)和事件δe(k))来选择模式i(k)及相应的切换仿射系统连续动态。

定理1:一个离散状态自动机如果在一个给定的初始状态x(0)∈X下,对于任何一个输入u(k)∈U其状态轨迹x(k)∈X和输出轨迹y(k)∈Y都是唯一确定的,其中k∈N+,则称该离散状态自动机在X,U,y上为适定的。

1.2 分段放射系统

分段仿射系统通过把状态空间分割成几个多面体,每个多面体对应一个仿射状态更新方程和一个输出方程,其中x(k),u(k),y(k)分别表示在k时刻实际状态,输入和输出。Aj(k),Bj(k),Cj(k),Dj(k),fj(k),gj(k)分别为j(k)∈J时一定维数的常数矩阵和向量。本文用j(k)表示系统的一个模式,#J表示相应模式的代号,Pj(k)代表输入状态(X×U)空间中多面体集{Pj}j∈J。

定理2:假设∑PWA为如式(7)中所示的PWA模型,{Pj}是一个基于输入状态空间X×U的一个多面体分区,则∑PWA是适定的。

2 枚举算法

根据上述两种模型的定义,单个DHA的可行模式并将其转换为PWA模型的算法1,对于单一的DHA来说,在给定的二进制状态xb和输入ub,找到可行模式J∈I,多面体集{Pj}和相应的PWA动态{Sj},这里Sj={Aj,Bj,fj,Cj,Dj,gj},I为模式选择器的形象化。

算法1:

(1)首先初始化j=0,J=φ;

(2)然后通过对集合M(R)中的每个多面体进行迭代,得到每个多面体Pj及其对应的事件发生器的信号δe;

(3)进而由每个δe得到相应的模式选择器的模式值i(k);

(4)最后得到每个多面体对应的PWA动态Sj。

上述算法枚举出给定输入ub和状态xb,单个DHA在该输入状态下对应的可行模式。如果二进制输入和状态的组合没有可行模式或者相应的状态空间为空集,该算法返回的多面体集合和动态集合都为空集。上述定理1、定理2及多面体的定义可得,如果DHA∑是适定的,则所得的PWA模型也是适定的,并且多面体集合{Pj}组成了一个X×U上的多面体分区。

但是在实际应用中,很多模型都是组合自动机,对于一个组合的DHA,包括s个DHA,每个定义为∑i,i∈{1,2,…,s},其对应状态、输入和输出分别为xi∈Xi,ui∈Ui和yi∈Yi。Ii为每个DHA的可行模式集合,整个组合系统的外部输入为u,外部输出为y。则组合系统的实际和二进制状态空间集合为Xr=Xr1×Xr2×···×Xrs和Xb=Xb1×Xb2×···×Xbs,其中组合向量xr=[(xr1)T,(xr2)T,…,(xrs)T]T,xb=[(xb1)T,(xb2)T,…,(xbs)T]T,为按顺序排列的各个子系统的实数和二进制状态。这样可得组合系统的组合状态向量为x=[xr,xb]T。

3 结语

本文对组合混杂系统的DHA进行PWA模型转换给出了相应的算法,其不仅能枚举出所有的可行模式并且随之能判断组合系统是否适定,由于其对已经处理过的超平面有保存功能,大大减少了离散计算的时间,对给定参考值的输入控制,输入能使输出很好地达到参考值。

参考文献

[1]马皓,祁峰,张霓.基于混杂系统的DC-DC变换器建模与控制[J].中国电机工程学报,2007,27(36):92-96.

[2]汤新民,韩云祥,韩松臣.基于混杂系统模型的航空器4D航迹推测[J].南京航空航天大学学报,2012,44(1):105-112.

系统分析与优化 篇2

【中文摘要】目前我国仍以火电为主,火电在电力装机比重分别高达70%多,发电量比重分别高达80%多,火电厂耗煤占全国煤炭消耗量的50%以上,这就直接导致火电企业排放二氧化硫占全国排放量45%,排放的二氧化碳占全国碳排放量的40%。因此,火电企业,在低碳经济发展中面临着严峻的节能减排压力。锅炉燃烧过程,是一个极其复杂的物理化学反应过程。在火力发电厂的运行中,由于电网负荷、燃料成分含量等各种实际因素的影响,所以锅炉和机组的实际运行状态在不断的进行调整。在确保锅炉蒸汽的品质、产量和安全运行的同时,实现锅炉的经济运行,就必须要对锅炉的送煤、给水、给风等运行参数进行实时的优化调整和控制。目前国内一些电厂所采用的调节控制大多无法根据锅炉燃烧的特点达到最佳的运行工况。而且随着机组负荷变化,运行效率变化也非常大,很难保持机组运行在最佳运行状态。随机组长期运行,如果还是按原来运行控制基准,运行人员也会表现出不适应机组变化。基于种情况,锅炉的燃烧优化控制系统备受研究人员的关注。而火力发电厂要实现节能降耗,减少污染排放,加强锅炉燃烧侧的优化控制则是最行之有效的方法之一。本文研究了锅炉燃烧优化系统的两项关键技术:模型预测技术和最优搜索技术。并且参照一些国外的先进锅炉燃烧优化系统,讨论实时闭环控制的锅炉燃烧优化系统的软件结构及其技术特点。

【英文摘要】At present,China is still dominated by thermal

power.,and is about 75% of the total of Generation.But thermal power consumption accounts for more than 50% of national coal consumption.Led to emissions of sulfur dioxide is about 45% of the country’s total.While the emissions of carbon dioxide accounts for about 40% of the total.Therefore, thermal powers are facing greater pressure of energy saving in the low-carbon economy.Combustion process is a very complex physical and chemical reactions.The actual state of the boiler and crew is in the constant adjustment because of the change of grid load and so on when power plant is in operation.Therefore, to ensure that the steam quality, production and safe operation, and achieve the boilers and other equipment in the economic operation at the same time, we must optimize and adjust the operating parameters of the boiler which is in operation.Currently used by the regulation control are often not fully control for the characteristics of boiler operating the best conditions.Moreover, with the unit load changing , the change in efficiency operating is also very large, which can not keep unit operating in the best running curve.Over time, the original operational control basis will change ,and the experience of operating personnel will not meet the unit changes.In this case, optimization control system of the

boiler combustion has been more and more attented.In order to achieve saving energy, reducing pollution of thermal power , enhancing optimal control of combustion side of unit is one of the most direct and effective method.In this paper,we desguss two key technologies boiler combustion Optimization System: prediction model technology and optimal search technology.And reference to overseas advanced combustion optimization system discuss the software architecture and technical characteristics of the real-time closed-loop control of the boiler combustion optimization system.【关键词】燃烧系统 神经网络 遗传算法 目标函数 【英文关键词】combustion control system neural networks genetic algorithm objective function 【目录】火电厂锅炉燃烧优化方法分析与研究5-6绍9-10Abstract6

第1章 绪论9-15

摘要1.1 背景介1.3 燃烧优化闭1.2 锅炉燃烧优化现状10-11环控制技术11-13键点13

1.4 成功实施燃烧优化闭环控制软件的关

第2章 锅炉燃烧特性的2.2 电站锅炉燃烧过1.5 本章小结13-15

2.1 概述15神经网络模型15-30程建模的要求15-1717-19

2.3 人工神经网络基本原理

2.3.2 2.3.1 人工神经网络的数学模型17-18人工神经网络的特点18-192.4 BP 神经网络模型设计

19-242.4.1 BP 神经网络模型19-22

2.4.3 模型的层数22-232.4.5 代价函数和激励函数232.5 BP 算法的改进24-25

2.4.2 模型的输2.4.4 模型的拓2.4.6 学习2.6 BP 网络的泛

2.8 入与输出22扑结构23速率23-24化能力25-26本章小结29-30术30-43简介31-3233-34骤35-36

2.7 神经网络模型的训练过程26-29

第3章 基于预测模型的锅炉燃烧最优搜索技

3.2 遗传算法3.3.1 编码3.1 最优搜索技术综述30-313.3 遗传算法的步骤32-363.3.2 适应度34-35

3.3.3 遗传算法的基本步

3.4 遗传算法在3.3.4 遗传算法的收敛性36锅炉燃烧优化中的应用36-4236-37小结42-4343-48

3.4.1 锅炉燃烧优化模型

3.5 本章3.4.2 遗传算法的设计和应用37-42

第4章 锅炉燃烧闭环优化系统探讨4.1 锅炉燃烧优化软件结构43

4.2 国外先进锅炉燃烧优化系统现状43-47优化控制系统44-45最优化技术45-464646-4748-5048-49

4.2.1 Power Perfecter 锅炉燃烧

4.2.2 ULTRAMAX 生产过程的在线辨识与4.2.3 GNOCIS PLUS 燃烧优化系统4.2.4 NeuSIGHT 神经网络燃烧优化闭环控制系统4.3 本章小结47-485.1 研究工作总结485.3 展望49-50

第5章 总结5.2 今后研究的重点

攻读硕

参考文献50-52

致谢士学位期间发表的学术论文及其它成果52-53

系统分析与优化 篇3

工程车辆在工作时会产生诸多噪声，其中发动机的进气噪声是主要噪声源之一。因此，降低发动机进气噪声对于控制整车噪声有着重要作用。文中对某工程车辆的进气系统进行了实验测试分析和仿真分析，获得该进气噪声优势频率及传递损失等数据，并根据分析结果，提出改进意见。改进后的进气系统降噪效果满足标准要求，验证了设计理论及方案。

1 实验分析

1.1 噪声信号采集及分析

根据相关标准（ISO 6394：2008）对某型挖掘机进行整车噪声振动实验测试。在标准条件下，噪声测点分别布置在驾驶室内（驾驶员左右耳处）、进排气、液压泵、液压阀。图1、2所示驾驶室内和进气口噪声测点位置。测试发动机转速区间为1 700 r/min～2 200 r/min，即车辆工作时常用挡位的发动机转速。实验测得驾驶室内左耳处平均噪声值超过77 dB（A），最大噪声值达到 79.0 dB（A），如图 3 所示。

在图4、图5中，发动机转速2 200 r/min时驾驶室左耳和进气口测得的噪声频谱，优势频率为220 Hz，即发动机6阶激励频率。

使用Test.lab对整车噪声信号进行相干分析和阶次分析，得到驾驶室内左传声器测得声压水平主要与进气辐射噪声相关的结果。因此，需要针对该频段对进气系统进行具体分析。

1.2 进气系统传递损失测量

传递损失是消声元件和简单系统消声效果的重要评价指标之一，只取决于该元件的结构、介质的阻抗率和截面面积，与源特性和尾端辐射特性没有关系，计算简单精确。

当被测元件的出口无反射且出入口的横截面积大小相等时，计算传递损失可简化成：

式中：TL为传递损失，L1和L2分别表示入射声压和透射声压。

对原车进气系统空气滤清器和连接管道进行静态声学实验（见图6）。在消声室内，由信号发生器发出白噪声、单频信号，经过功率放大器，由扬声器发出声波进入管道入口，管道出口采用全消声装置。并且在系统入口处用一对传声器测量入射波，出口用一个传声器测量反射波。

根据测量数据，经过计算后得到系统传递损失曲线，如图7。从曲线上可以看到系统对较低频段消声效果很差，并且在200～250 Hz频段存在低谷，消声量不足10 dB，与进气口噪声频谱和驾驶室左耳处噪声频谱相对应，所以有必要优化进气系统结构。为方便优化设计和快速了解系统中的不合理结构，故采用计算机仿真方法对进气系统进行分析，针对进气噪声频谱优势频率和声压值较强的结构提出改进方法。

2 进气系统CAE分析

2.1 模型建立及条件设定

根据进气系统实物模型，在三维CAD软件Catia中绘制出产品的三维几何模型，抽取模型内表面，导入HyperMesh软件中建立有限元网格模型（见图8），网格尺寸小于最小波长1/6，并取整数。由于空滤滤芯为多孔材料，其低频吸声效果很差，在计算中影响可忽略，故建模时不予考虑，并对模型的圆角及其他局部特征进行适当的简化处理。

将Hypermesh中的有限元网格模型导入Virtual.lab软件中，定义声学模型，并设定边界条件。在进气系统入口处添加单位速度，出口处设置全吸声边界，即模拟无反射效果。参数定为：声速c=340 m/s，介质密度ρ=1.225 kg/m3，计算频率范围设置为20～800 Hz，步长取 2 Hz。

2.2 分析结果

进气系统声传递损失曲线，如图9所示。分析发现，原系统在400 Hz以下的低频消声效果很差，并且在220 Hz处的传递损失值小于5 dB。这与实验结果中，发动机转速2 200 r/min时驾驶室声频谱优势频率点相符合，并且和实验得到传递损失曲线趋势基本一致。在进气系统220 Hz声压云图中（见图10），可以看到空气滤清器和连接管道靠近滤清器段的声压较高，可能存在噪声辐射问题。因此，应对空气滤清器或连接管道进行优化设计，提高进气系统在220 Hz及附近频率段消声量。

3 改进方案分析及验证

根据实验结果及原系统仿真分析数据，提出三种改进方案，并分别建立有限元模型，计算进气系统传递损失加以对比。

方案1：在连接管道的弯道处，安装扩张腔，扩张腔容积为15 L，如图11所示。

方案2：在连接管道靠近滤清器端添加亥姆霍兹共振器（见图12），根据已知参数，设计共振腔容积为2 L，消声频率f=200 Hz，实际制造时需要加管道尺寸、壁厚等补偿参数。

方案3：滤清器内部构造，添加共振消声器，容积接近7L，如图13。

对比三种方案传递损失曲线（如图14所示），改进方案1，能够在较宽频段提高系统传递损失，对进气系统在220 Hz处消声量有大幅度提高，个别频率消声量有所降低。改进方案2、3能够在220 Hz（见图15）及附近频率很大幅度提高进气系统消声量，在220 Hz及附近频率的平均消声量比原系统增大17dB，对其他频段传递损失几乎没有影响。并且改进后的系统声压值也有所降低。

受车体舱部空间限制，使得方案1中扩张腔的安装较为不便，并且管道数量也要增加，因此在满足声学性能要求的条件下，优先考虑方案2或方案3；安装外置亥姆霍兹共振器，由于采用人工安装，会造成共振器消声频率偏移，不能保证其使用可靠性，因此，最终选择方案3，将共振腔设计在滤清器内部，安装方便，使用稳定，避免了其他元件改动，图16为方案3的实物样品。

图17是在改进测试结果，驾驶室内左耳处的噪声水平平均降低4 dB，已达到项目要求，验证了方案的有效性。

4 总结

（1）对某工程车辆进气系统进行试验分析和仿真计算，了解系统的消声性能，为结构优化提供了依据。

（2）综合分析后，针对进气噪声优势频率和声压值较高的结构进行优化，提出改进方案。

（3）采用优化方案后，实车测试中进气系统消声性能符合预期值，满足项目要求，也为工程车辆方面降噪提供了参考。

［1］ 庞剑，谌刚，何华，等.汽车噪声与振动.理论与应用［M］.北京：北京理工大学出版社，2006.

［2］李增刚，詹福良，等.Virtual.Lab Acoustics声学仿真计算高级应用实例［M］.北京：国防出版社，2010.

［3］郭付洋.内燃机进排气系统降噪研究［D］.合肥工业大学硕士论文，2011.

［4］ 杜功焕，朱哲民，龚秀芬，等.声学基础［M］.南京：南京大学出版社，2001.

矿井通风系统优化改造与技术分析 篇4

矿井通风是煤矿安全生产的一个重要环节, 合理、稳定、可靠的矿井通风系统是保证矿井安全生产的基础, 随着矿井开采深度的增加、开采强度增大、综合机械化程度的提高, 瓦斯压力、瓦斯含量和瓦斯涌出量越来越大, 同时矿井通风线路长、通风阻力大、地温升高, 使得矿井需风量也大幅度增加, 为此要及时调整矿井通风系统, 对不能满足安全生产需要的矿井通风系统进行优化改造。

1 概况

跃进煤矿已有50 a的开采历史, 井田走向长3.8~6.8 km, 倾斜长2.0~3.9 km, 开采面积约22 km2, 开采深度达900余m。矿井开拓方式为斜井多水平分区式上下山开拓, 核定年生产能力为150万t, 截止2008年底, 全矿井可采储量为6 249万t, 矿井尚可服务40 a。

矿井通风方式为中央并列式, 通风方法为抽出式。进风井4个, 即主斜井、副斜井、立井及西风井, 其中立井及西风井为辅助进风井;回风井1个, 即东风井。东风井安装2台 (1台备用) BD-Ⅱ-8-№24轴流式通风机承担全矿井通风任务, 其电动机型号为YBF450M1-8, 转速742 r/min, 功率2×280 k W。运行工况为:排风量6 218 m3/min, 负压2 989 Pa, 风叶角度2.5°。矿井生产集中二水平23、25采区, 23采区采用上下山单翼开采, 25采区采用下山双翼开采。2个采区均布置三条下山 (两进一回) , 交替生产, 交替重叠生产时间三个月左右。其中23下山采区布置一个综放回采工作面, 25采区布置一个综采回采工作面;两个采区共布置4个开掘工作面。西翼22、24采区可采储量为2 504.2万t, 正在开拓准备。

矿井总进风量为5 899 m3/min, 总回风量为6 015 m3/min, 等积孔为2.18 m2, 最大通风流程11.8 km。经计算, 矿井西翼采区开采后, 需风量为328 m3/min。

2 通风系统改造的必要性

(1) 主通风机能力不足。随着矿井开采深度增加和-200 m水平西翼采区的准备, 地温有所升高, 通风线路增长, 通风阻力进一步加大, 西翼采区通风将更加困难。现有主要通风机BD-Ⅱ-8-№24不能满足矿井向深部延伸、西翼采区开拓供风的需要。

(2) 回风路线长。原回风巷道断面小, 扩修困难, 造成通风阻力大, 回风线路长达11 000 m, 增加风量, 通风阻力增加更大。目前, 主扇风叶角度已调至最大负荷值, 不能通过改变风叶角度增大供风量。

(3) 通风阻力大。矿井通风阻力达到2 989 Pa (大于规定要求) , 易造成自燃发火。

(4) 完善注浆系统需要。新回风立井附近有黄土资源, 可利用黄土注浆, 为注浆系统改造节省管路。

3 通风系统改造方案

3.1 设计方案及优缺点

根据井上下对照图及地面地形情况, 按照井筒设计尽量减少压煤、安全、经济的原则, 并考虑对现有生产接替的影响程度以及便于新采区开拓接替等因素, 本次对新风井设计提出2种改造方案。2种改造方案的对比如表1所示, 新风井改造方案示意图如图1所示。

3.2 新回风立井方案确定

通过上述方案比较, 为及早解决矿井风量不足、风阻大、东翼采区采掘工作面地温较高问题, 改善矿井工作环境, 确定方案Ⅱ为新风井施工方案。新回风立井位于井田深部中央, 2#暗副斜井井筒西侧, 距A钻孔约90 m, 落底于2-1煤顶板岩石中, 直接与二水平西翼总回风巷连通, 风井井筒净直径5 m, 净断面19.6 m2, 井深724.8 m。

3.3 主通风机设备选型

经计算矿井需风量为8 328 m3/min, 通风容易时期通风阻力为2 181.3 Pa, 等积孔3.54 m2;通风困难时期;通风阻力为2 450.3 Pa, 等积孔3.34 m2。

根据矿井通风容易、困难时期所需风量、总阻力、通风机附属装置的阻力、自然风压, 计算出矿井通风容易、困难时期所需风量、静压, 在通风机特性曲线上, 选择满足矿井通风需要的通风机, 从而确定通风机的工况点、型号、转速, 而后选择相配套的电动机。

确定选用FBDCZ (B) -10-№32、转速590 r/min型隔爆对旋轴流式主通风机2台, 1台工作, 1台备用。其工况点均处于高效区中, 风机效率达80%以上。每台风机选用高压防爆电机动机2台, 负荷系数为0.9。

4 效果分析

(1) 通风系统改造后, 矿井原回风井、总回风巷、回风井筒变为进风井巷, 在不增加原进风井风量的情况下, 由原回风井承担所增加风量, 解决了深井通风困难问题, 为矿井增加风量改变气候条件创造了条件。

(2) 新风井建成后, 担负全矿井生产通风任务, 主要通风机风量由目前的6 200 m3/min左右提高到9 600 m3/min左右, 矿井供风量增幅较大。

(3) 施工新风井后, 在不增加回风井的前提下, 实现了矿井通风系统改造, 便于管理。

(4) 矿井通风线路减少通风设施22组, 便于通风设施维修管理。

(5) 矿井进风量增加3 400 m3/min, 通风阻力减少800 Pa左右, 从而使通风网络中的通风阻力分配合理且与风量相匹配, 提高了矿井的抗灾、避灾能力。

电厂热动系统节能优化策略分析论文 篇5

关键字：电厂；热动系统；节能优化

0 前言

系统分析与优化 篇6

关键词：计算机系统；优化；调试

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-02

Optimization Analysis and Debugging Methods of Computer System

Wei Yuhua

(Guangzhou HuaLi Science&Technolgy Vocational College,Zengcheng511325,China)

Abstract:At present,the computer models on the market range,configure the proliferation of computers with the unreasonable phenomenon have occurred,which not only affects the overall performance of your computer to play,also caused consumers to waste money.This chapter of the computer system optimization and debugging computer systems to solve the bottleneck of the computer for optimal performance,saving money.

Keywords:Computer system;Optimization;Debugging

一、计算机软、硬件环境分析

（一）硬件搭配的基本知识

我们知道，CPU、主板和内存等计算机硬件的速率和带宽必须保持基本一致。CPU整体性能的发挥，有赖于一台电脑的其他部件的配合，特别是主要部件之一的内存。因此，CPU与内存的速率和带宽是否配合，将直接影响两者之间数据交换的总线速度。

（二）当前计算机硬件配置分析

序号名称牌子型号技术参数

1CPUIntelCeleron D 346主频：3060 MHz/带宽：24480MB/秒

2主板ECS865G-M总线频率：533MHz/带宽：4264MB/秒

3内存KingstonDDR 400 512M有效频率：400MHz/带宽：3200MB/秒

从上表可以看出，此配置存在着搭配不合理的地方，可进行适当升级，使其性能得到最大的发挥。针对上表，最有效的升级方法就是把DDR400的内存更换成DDR533的内存，或是直接加多一条同一型号的内存，走双通道。本人建议用第二种方法。

（三）当前计算机系统资源分析

序号项目情况

1CPU利用率5%

2内存余额213M

3系统启动时间1分13秒

由上可知，系统运行相对较慢，资源不足。解决办法：1.对此系统进行优化配置；2.增加物理内存或虚拟内存。

二、对当前计算机软、硬件的调试

（一）最快的启动

1.优化CMOS参数。当你打开机器电源，首先就进入了启动阶段，此时系统会检测内存、IDE硬盘口等等硬件设备。为加快启动，我们可以进入CMOS设置来优化CMOS参数，关闭不用的硬件和不必要的检测。

2.暂时禁用一些外部设备。系统启动时要启动众多的外部设备驱动程序，因而使启动速度变慢。你可以通过暂时禁用一些外部设备来达到加速目的。

3.优化调整硬盘、提高读盘速度。现在的硬盘分区都是NTFS格式，如果你的硬盘还是采用老式的FAT16或FAT32，就应该把它转为NTFS，可以使用系统工具中的“磁盘管理”来完成。系统启动时，要从硬盘读取大量的数据，所以提高读硬盘的速度是相当重要的。

4.优化系统配置实用程序。通过使用系统配置程序MSCONFIG.EXE来修改系统配置，减少了系统启动时的任务量，从而极大地减轻了启动任务、加速启动过程。

5.优化文件系统。通过不搜索检测软驱、将硬盘用于“网络服务器”、优化CDROM方式来定制文件系统，这样可使系统性能最优化。

6.精简*.ini文件。精简*.ini文件，尤其是System.ini和Win.ini的内容。在system.ini的[boot]和[386Enh]小节中加载了许多驱动程序和字体文件，是清除重点。这样开机时Windows调用的相关文件就会减少许多，启动速度自然就会快多了。

（二）最佳的运行

1.优化虚拟内存。一些朋友经常会对关机和注销缓慢感到束手无策，解决办法就是禁用虚拟内存，这样你的注销和关机时间可能会加快很多。

2.磁盘碎片整理。经常使用系统工具中的磁盘碎片整理程序，它不仅可以消除硬盘上的碎片、整理文件使之连续存放在硬盘上，而且还可以把常用的文件移到硬盘分区前，减少硬盘的寻道时间、从而加快系统的启动。

3.精简注册表。每当我们安装应用程序时，注册表中都要相应地增加一些键。可是当程序被删除后，注册表中的这些键仍然保留。长期下去，注册表文件能够达到5MB以上。注册表在启动时由于要被调入，其庞大的个头即占内存又费时间，所以需要我们对它精简、手工删除其中的一些信息。

4.删去多余的“dll”文件。在Windows操作系统的System子目录里有许多的Dll文件，这些文件可能被许多文件共享，但有的却没有没有一个文件要使用它，也就是说这些文件没用了，为了不占用硬盘空间和提高启动运行速度，完全可以将其删除。

5.精简桌面快捷图标和任务栏的图标。减少桌面上快捷方式图标以及定期、不定期清理开始菜单快捷方式图标和开始菜单中项目是消耗GDI资源以及USER资源的大户，尽量减少桌面快捷方式图标和保持一个整洁有序简明的开始菜单是节约资源的又一重要方法。

（三）最稳的关机

1.加入高级系统配置。电脑在启动时会自动寻找 config.sys这个文件，如果没有它，电脑就按默认的方式运行，但这种默认的方式在大部分情况下都不是最适合电脑使用的，所以我们应对电脑进行设置。如果您的电脑出现Windows使用不了、游戏报告内存不够、光驱找不到、无法连接网络等等错误，合理修改config.sys也许能解决一半以上的问题。

2.禁用快速关机选项。快速关机是Windows98中的新增功能，可以大大减少关机时间。但是，该功能与某些硬件不兼容，可能会导致电脑停止响应。

3.启用电源管理（APM）。首先对桌面我的电脑点右键，选“属性”“屏幕保护程序”“电源…”，在设备管理器里看你的参数中是否现实了"高级电源功能"，一般的现在的计算机都支持高级电源管理。

（四）关闭闲置功能

1.关闭系统还原功能。右击“我的电脑”，然后单击“属性”。单击“系统还原”选项卡。选中“关闭系统还原”或“在所有驱动器上的关闭系统还原”。单击“应用”，然后单击“确定”。

2.关闭系统自动更新功能。右击“我的电脑”，然后单击“属性”。单击“自动更新”选项卡。选中“关闭自动更新”。单击“应用”，然后单击“确定”。

3.关闭系统远程协助与远程桌面功能。右击“我的电脑”，然后单击“属性”。单击“远程”选项卡。把“远程协”和“远程桌面”中的“允许从这台计算机发送远程协助邀请”、“允许用户远程连接到此计算机”中的勾去掉。单击“应用”，然后单击“确定”。

4.关闭共享目录和磁盘。双击控制面板中的“管理工具→计算机管理”图标，展开“计算机管理”窗口中的“系统工具→共享文件夹→共享” ，右击默认的共享文件夹，执行菜单中的“停止共享”命令，再点击弹出的窗口中“确定”按钮即可。

5.禁用不需要的服务。在运行里面输入services.msc ，在里面把不需要的服务设成禁用，再重启就好了。

三、优化后效果分析

序号项目情况

1CPU利用率1%

2内存余额789M

3系统启动时间44秒

经调试，系统已最优化，系统资源95%可用，系统启动速度得到了极大地提高。

四、结束语

目前，市场上存在计算机硬件搭配不合理的情况非常普遍，尤其是在计算机DIY组装中。学会合理搭配CPU和内存等计算机硬件非常重要，这样不但能使计算机的兼容性、稳定性和实用性得到提高，还能节约成本。然后，再对计算机系统进行合理的优化和调试，最终使计算机的软、硬件都达到最佳的性能。

参考文献

[1]明日科技.新编计算机维护与维修实用教程.西北工业大学出版社,2004

[2]王红军.计算机硬件工程师维修从入门到精通.科学出版社,2008

系统分析与优化 篇7

湖北大运汽车有限公司于2011年落户郧县长岭经济开发区。该工业园项目占地1136亩,建设总规模厂房39万平方米,办公楼、职工公寓等辅助设施2.8万平方米。项目分两期进行,一期工程以节能环保型为主题,建设面积9.8万平方米,建成年产3万辆的改装汽车生产线、300米长的汽车总装配线、两条汽车检测线等。于同年3月正式开建,8月1日全部竣工。二期建设32万平方米的生产厂房,再建成两条300米长的国内领先的整车生产线;建成年产15万辆整车及配套零部件的整体生产规模。

截至2013年5月,专用车工厂(改装车间)、检验车间、装配一工厂和试车道、大型停车场已经投入使用,装配二工厂尚在建设中,预计近日可以投产,车身厂和车架厂还在筹备中。其中装配一工厂作为总装车间,长约300多米,宽约50多米,内设一条300米长的汽车装配线和左右线边仓、仓库、办公区等。

2.仓储物流标准化现状与对策

2.1仓储物流标准化现状

物流标准化是指在包装、装卸、运输、储存、保管、流通加工、资源回收及信息管理等环节中,对重复性事物和概念通过制定发布和实施各类标准,达到协调统一,以获得最佳秩序和社会效益的目的。它主要包括物流基础设施标准化、物流管理标准化、物流信息标准化、物流技术标准化以及物流服务标准化。

公司目前物流标准化程度很低,没有构建标准化体系。在基础标准化方面,没有标准化的物流设备,没有统一化的包装样式及相关标识;在业务方面,没有标准的业务流程,导致业务开展工作效率低,出错率高;信息化方面,没有统一的信息收集、处理标准,没有标准化的信息传递渠道等,最终导致各环节或各个部门之间无法共享,信息传递慢,传递过程中易失真等严重问题发生。

2.2仓储标准化对策

结合公司现状和现如今的物流发展现状以及和其他汽车企业的管理现状进行对比,特从以下几个方面进行入手:

2.2.1 物流基础设施标准化

结合公司实际情况,分析公司内部物流的运营现状,通过生产计划、采购周期、相关物流的基础信息等制定公司的物流基础设施标准化方案。

在供应商方面,采用标准的进货包装(包装样式、尺寸规格等统一),并在包装的统一位置张贴包装箱内货物信息。

公司通过结合实际物料规格等信息设计内部统一的物流周转箱、台车或料箱,提高物流流转效率,方便物料的在库管理。可以的话,采用更先进的自动化仓储系统或AGV系统,提高进库出库工作效率,减少员工劳动量,降低由于人工操作造成的出错率。

2.2.2 物流业务标准化

物流业务方面,制定详细的业务操作标准流程,比如收料标准化程序、转运标准化操作、入库和出库标准化程序以及仓库日常工作的标准化。

同时推行5S管理办法,通过整理区分工作中必须使用的、暂时要用的,暂时不用的和不必要的物品。再通过整理,让所有物品定位、定方法摆放得整齐有序,并明确标示。这样在开展业务时就会避免出现不必要的环节,诸如寻找操作工具等。经过后续的持续跟进就可以打造一个整洁有序的办公环境,提高业务的开展效率和办公质量。

2.2.3 物流信息标准化

公司应构建信息标准化体系,统一设定标准的物流设施尺寸规格、单据模版和数据标签及标准的信息化管理程序等。同时在信息传递方面严加控制,制定专用物流术语和相关的代码,使得信息便于各部门人员识别、流转。

3.库存控制现状与对策

3.1库存控制现状

在用友U9系统中集成了库存控制模块,见图1:

由图1可以看出,该库存控制系统主要依据ABC控制原理,据“关键的少数,次要的多数”这一规律,对库存(物料、在制品、产成品)按其重要程度、价值高低、资金占用或消耗数量等进行分类、排序,以分清主次,抓住重点,并分别采用不同的控制方法。

但在实际操作中,该模块并没有被启用。因此公司目前在物料控制上很薄弱,经常发生缺件,导致生产中止,并且在缺件管理方面也缺少方法,在供应商面前显得很被动。

在物料规划方面,U9系统集成了最高最低点法、再订货点法、固定期间采购法、MRP规划法等方法。

另一方面,公司总部(成都大运)采用了供应商管理库存(VMI )办法,通过集采分收有效减少了由于独立预测的不确定性导致商流、物流和信息流浪费,从而降低了供应链的总成本。

3.2库存控制对策

3.2.1学习先进知识,树立正确的库存控制观念

现阶段,公司在库存方面采用的是传统观念。采购来的物资就入库,生产就出库,基本上只做到了物料的保管作用,缺少系统的控制方法,这直接导致进货无规律(采购部采购了就进库),采购不及时(采购部不了解库存实际情况),从而导致库存物资不均衡(有的多,有的少,不PR成套),无法顺利进行生产作业。特别在缺料控制方面,关键性物资经常缺料,从而导致停线,无法生产。资材部虽然每天上报缺料明细,但如何控制才是关键。

建议部门内部积极学习库存管理的相关理论知识,树立一个良好的观念,掌握一些先进的管理理念,知道从哪里下手解决问题,知道如何控制、改进等。同时,基层员工有了这个观念,就会在库存更新方面严格控制,及时更新相关信息,做到账物卡等信息的完全一致。

对于采购部门来讲,了解相关控制方法,结合相关数据,就会更加合理地安排采购计划,使得库存保持在一个恰当的水平。也可以根据采购和库存信息,合理安排生产,使得生产过程中不会发生缺料等情况。

3.2.2 执行ABC分析,结合关键因素分析法综合控制物料

完善U9系统数据,通过执行ABC分析,把所有物资分成ABC三类,然后分别控制。

但由于ABC分析法对BC类物资的区分和控制不足,因此可以引进关键因素分析法(CAV管理法),它是将货物分为最高优先级、较高优先级、中等优先级、较低优先级四个不同的等级,然后对不同等级的物资赋予不同的允许缺货制度,以弥补ABC分类法对BC类物资不够重视的缺陷。

3.2.3分析企业当前情况,通过建模找出最佳控制方法

在进行分类控制分析后,如何对每一类物资进行合理的控制至关重要。我们可以采用建模分析的方法,通过收集相关信息:采购、生产、物流成本等必要信息,经过合理地处理,提出建模假设条件,然后在假设的基础上,结合每种库存模型方法的利弊或者假设条件,建立数学模型,并进行求解分析。最终结合企业的实际发展情况等因素选用一个适合公司目前发展的库存控制策略。

4.物料编码现状与对策

4.1物料编码现状

物料编码是物料的唯一标识,是计算机系统对物料的惟一识别代码,编码和物料一一对应。借着物料编码,可以增强物料数据的正确性,便于计算机的管理,提高各部门工作效率,降低物料库存和相关成本,同时也能使各种物料数据传递迅速、意见沟通更加容易。

公司目前对零部件的编号也做了明确的规定,对一般零件、零部件编号由企业名称代号、分组号、零部件顺序号、源码和扩展车型区别代号或变更代号组成。如图3。

同时对也对其他零部件做了特殊的规定,如表3。

总的来讲,公司总部制定的零部件标准编码规则具有一定的科学意义。但在实际工作中,有一部分使用的是标准化的物料编码,但有一部分就直接使用物料图号做编码,导致一物多码或一码多物的情况出现。同时技术部的图号又不是很规范,导致最后编码多种多样,规格不一。

4.2物料编码对策

结合公司实际情况,为了使得物料编码系统逐渐完善,提高工作效率,减少不必要的浪费,建议如下:

第一,统一物料名称,避免一种物料多种名字的情况出现;

第二,统一计量单位,统一各个系统、档案中的物料计量单位,避免物料编码在存入系统时无法管理;

第三,取消编码中的DY项,对单个物料来讲,无实际意义;同时细分组别,将车型类别号调至最前;

第四,避免编码过长,编译易识别、易记忆、易传递的物料编码。编码过长过于复杂都会减缓核对传递速度,并且容易出错。

第五,标准化管理,经常维护,避免编码混乱,重码等情况的发生。

5 结论

通过本文的研究,深层次地了解大运汽车的物流现状,以及所存在的至要问题,并有所针对性地提出优化方案,推进大运汽车的物流改善工作,从而来提高企业的产量并降低其生产、管理成本。

摘要：本文采用文献研究法、调查研究法和系统分析等方法,以大运汽车公司的仓储管理为研究对象,研究商用车制造过程中的生产物流环节,探讨仓储管理的现状。本文分别从库存控制策略,库存管理等几个方面逐一剖析当前大运汽车仓储管理中存在的问题,并针对当前存在的问题,提出仓储管理优化方案。

建筑空调系统的节能设计与优化分析 篇8

科技的迅速发展, 促进了人们生活质量的提高, 空调更是越来越受欢迎。然而这也就意味着空调系统的能量消耗值也越来越大, 尤其是在大型公共建筑场合。在全球变暖的趋势下, 夏季越来越炎热, 空调耗电量也明显升高, 导致众多城市供电不足, 从而影响了正常的生活用电。由此可见, 当前城镇夏季用电紧张主要是由空调耗能引起的。所以, 探究空调内部运行系统, 改良空调系统的利用效率, 从而降低耗能, 是空调制造行业发展的必然趋势。在设计和制造节能型空调系统的同时, 增强绿色意识, 这对节能减排有很大的意义。

2 建筑空调系统节能设计中存在的问题

2.1 空调设计缺乏经验, 盲目套用现有技术

在空调系统设计的过程中, 一些专业人员在没有认清自身技术水平的情况下, 盲目地套用已开发的技术, 致使产品各方面性能不能达到最佳, 从而导致耗能大大增加, 偏离正常标准。更有一些设计人员在没有对将要开发的产品的工作原理与内部构造进行深入研究的情况下, 就开始对产品进行设计, 这种做法直接导致产品不达标, 更别提起到节能的效果了。

2.2 设计观念老化保守

设计人员通常有一种保守的设计理念, 他们认为空调系统的安全性是设计空调系统时首要考虑的问题, 然而正是这种保守的思想导致产品的耗能不能有效改善, 节能性大大减弱。例如, 空调系统配置的实际数据与理论数据差值过大, 导致空调系统超负荷运行, 而所用的内泵尺寸过大, 结合口过小, 在连接配置时出现不对应的状况。出现以上问题主要是由于设计人员思想保守, 不懂变通, 致使空调系统严重超负荷运行, 进而约束了空调系统节能性的提升。

2.3 静态设计

所谓静态设计, 就是指以产品的配置运行状态为考虑对象对系统进行设计, 而一般情况下的静态设计并没有考虑节能的配置问题, 这一般是按固定的设计模板来进行装配的。比如, 冬天与夏天的外界环境是大不相同的, 如果从节能的角度来讲, 空调系统应该设计一个人工甚至智能调节器, 使空调的出风口与入风口能够及时地更新, 避免新换季而导致的空调系统负荷增加, 冷暖水机不能及时调换, 耗能大大增加。

2.4 空调节能控制管理有待完善

对空调系统的运行控制操作方面, 运行状态管理存在很大的不可取性, 甚至可以说是一大缺陷, 现今大多数的空调系统控制管理方式都采用手动操作, 而这样很容易导致控制参数不符合理论值, 大大增加浪费比。虽然绝大多数的产品制造商与空调交易方都签订定时保养空调系统的协议, 但是在实际情况中, 公司并没有很好地履行责任, 这就造成产品内部配置运行的阻值增大, 效率降低, 使系统的损耗值增加, 能耗值上升。

3 空调系统优化研究实例分析

某建筑实例是一个商务酒店, 该建筑内部包括标间、商务区、健身房、餐厅、中心花园, 其中豪华房间和标间套房共300间, 住房区占地面积共600m2。该建筑全为框架结构, 墙体较厚, 外墙均为单层玻璃幕墙, 并未配置保温层, 内部墙体只以普通砖土填充, 未设置紫外线防护设施。

3.1 空调冷热源系统节能分析

此建筑中的冷原主要来源于一组同额度容量的制冷剂量的离散式液冷机组, 要想使此制冷机组达到最高的运行制冷效率, 从而达到节能的效果, 首先要考虑的是提高机组的内部耗能效率。由此, 若恰当分配冷原机组混合使用, 以便冷源仪器负荷适应性更强, 更加符合建筑的要求。

3.2 空调水系统节能分析

一般的空调冷却水系统都是由冷却塔、制冷机组冷凝器、冷却水泵等组成, 并且内部水泵也是采用普通压力水泵, 这种系统虽然使用时间很长, 但是容易出现冷却水分布不均, 制冷量偏低的状况。所以, 建议使用冷冻水制冷系统来代替冷却水制冷系统, 并且水泵采用变频系统水泵, 这样就可以很方便地调节温度差和水流量的差值, 更便于调控冷却塔中风量和出水量的大小。

3.3 空调系统风系统节能分析

此建筑中所有的房间使用风机组圈管新风系统, 最底下地下层的公众大厅整体利用空气轮换系统, 因此, 在换季的特殊时期, 应该充分利用外界环境以及大自然的自我调节特点, 增大对自然风的利用, 只要室内空气的质量处于达标的状态, 那么就可以不使用空调系统来调节室内空气, 这样一来就可以尽可能地节约能耗提高风能的利用率。

3.4 空调运行管理系统分析

根据相关人员调查分析, 该建筑中空调系统运行管理工作还是比较到位的, 整体处于正常水平。因此, 建筑工程部门在空调系统节能管理方面应该做到以下几点。 (1) 制定良好的工作秩序策划, 尽好工作人员的职责, 根据每个机组的优势与特点制定其专门的系统管理制度和章程, 例如怎么操作、对系统的运行及时记录、对接换班、运行安保措施等。 (2) 增大空调系统的日常维修检查力度, 确保系统内部的正常运行连续性、管道的疏通性。 (3) 培养相关人员的专业水平, 增强对空调系统的预控制能力, 能够对出现故障的空调系统部分进行及时处理与排除故障。 (4) 合理的冷却水的温度监测是非常有必要的, 有计划地对系统负荷的搭载进行调节, 并对设备进行周期性的保养与检修。

4 空调系统节能优化方案

在空调系统节能优化方案中, 首先要灌注绿色的理念, 坚持节约的原则、回收利用的意识、环保的态度, 恰当合理地选择能源, 尽量采用可再生资源以及绿色能源, 同时尽最大可能地减少能量输送过程中产生的能耗, 增大利用率。

4.1 冷水机组的优化

冷水机组的能量消耗在整个空调系统中相对于其他系统的能耗比率是最大的, 这是由于大部分设备仪器的选择依赖于冷热源的核定负荷, 所以对冷水机组的优化选择对整个空调系统的节能有很大意义。一般情况下, 在配置冷水机组的同时, 恰当地筛选机组数量能够有效地减少四季耗能总量。总体来说, 综合能量消耗、性能消耗, 以及建筑用负荷度是对冷水机组选择的首要考虑因素。合理地选择机组设备, 对于节能更加有时效性, 下面给出冷水机组的选择范围, 详见表1。

若要提升冷水机组的全季节的能耗效率, 并优化方案中对于整体建筑动态的负荷规划, 必须对每个季节的气温与气候配合机组的运行状态来综合配置, 综合分析, 表2给出冷水机组的冷热性能系数。

4.1.1 最优方案选择原则

对于如何开展冷水机组的选择方法有很多, 大多数冷水机等空调系统设备中, 冷却器的性能在部分负荷单独隔离, 还需要对进入控制单元的操作进行选择, 整个闭环单元由冷却水套, 冷却水泵制备, 冷却水泵几种设备构成冷却系统整体的冷却塔结构, 通过计算整个冷却系统中各冷却器系统的能量消耗, 来判断方案的优劣, 选择的最优方案为在多数其他条件都相同条件下的能源消耗最低的系统。

4.1.2 耗能分析计算

假设空调系统的总体耗能量用W代表, 且整个制冷系统全季节运行能量消耗W1, 冷冻泵全季节运行能量消耗W2, 冷却水泵全季节运行能量消耗W3, 冷却机组总耗能值为W4。

冷却器运行负荷率成若干间隔, 冷却器装置参数由制造商提供, 以字母拟合方法确定建筑物每个负载功耗的范围, 以及由动态负载模拟结果的设备的数量。以小时计算每个负载消耗的数值, 假设冷水机组配置方案中, 每个单元模型为n, 冷水机组配置方案W。

式中, j为典型工况下的负荷率, 取20%~80%20个典型工况;ni, j为对应i型机组负荷率下的运行台数, ni≤N;Pi, j为对应i型制冷机组在j负荷率下的功率, k W;Pi2为对应i型冷冻水泵的额定功率, k W;Pi3为对应i型冷却水泵的额定功率, k W;Pi4为对应i型冷却塔的额定功率, k W。

4.2 空调系统优化加强

泵和空调耗电量一般占总功耗的30%~50%。为降低能耗, 需要用科学合理的处理方法, 降低整体节能空调系统的用电。具体技术措施如下。

4.2.1 采用大温差供回水

循环系统在冷 (热) 负荷介质间的存在供回水温差质量, 冷热负荷介质间的初始温差比较值用n表示, 从流量的公式可以看到, 泵或风机功率消耗减少到原来n的1/3, 节能效果显著。但一般不应大于供给和回水温度差9℃。

4.2.2 选用低流速

泵、风扇功率和管道系统流量满足二次方的比例关系。因此, 使用低流量可以达到更好的节能效果, 提高流量循环的稳定性。图1为泵变流量系统示意图。

4.2.3 提高输配系统的效率

设计合理的选择泵头, 如果头太高, 可以通过减少阀的开度来调整液压平衡系统, 以便过多的能量消耗在系统的阀和过滤器。在使用2个泵的系统时, 空气供应系统设计应保持在高效区工作。

5 结语

空调系统节能的设计理念, 需要利用各种方法和措施, 重点对能耗因素进行综合分析。在研究设备运作机理的基础上, 提高空调系统能源的循环利用, 尽可能地避免公共建筑的浪费, 为实现战略国家节能环保做出应有的贡献。

摘要：论文指出当前建筑空调系统节能设计中存在的问题, 并从冷热源、水系统、风系统运行和管理系统4个方面对问题进行了分析, 通过设计合理的方案、选择科学的计算法则对空调系统的节能性能进行了优化处理, 对节能设计相关研究具有一定的借鉴意义。

关键词：空调系统,节能设计,优化分析

参考文献

【1】赵辛, 姜国伟.中央空调系统的节能方法[J].渤海大学学报, 2013, 29 (1) :22.

【2】陈丽茹.高层建筑空调节能设计的探讨[J].洁净与空调技术, 2011 (2) :125.

系统分析与优化 篇9

1 暖通空调的能量管理及优化控制的必要性

1.1 暖通空调的能量管理

能量管理在暖通空调节能工作中属于关键部分。其作用在于通过管理防止能量的泄露等问题的出现。通过对能量进行数据化测量并科学管理, 可以了解到空调的资源消耗及其的细节情况和其各自所耗费的成本。工作人员可以据此进行数据分析, 做出合理预测和并提出相应决策。若想使得暖通空调耗能最低, 必须对其进行能量管理, 确立优化控制、能量管理与系统调节三大模块, 并对它们进行合理配置优化, 最大可能的降低空调的耗能量。具体来说, 就是在能量管理模块中当耗能量将要达到某点时, 可操作开关来加以调整, 尽量减少耗能量。其操作分为对开发控制优化、负载循环及夜间气洗几个步骤。

1.2 暖通空调优化控制的必要性分析

(1) 目前暖通空调控制技术中的问题。首先, 系统耗能量过大。现代社会, 空调在越来越广泛的运用在了人们生活的方方面面。与此同时, 因经常使用空调导致的耗能过大问题也在愈发突显出来。在较大规模建筑中, 其耗能总量的一半都是中央空调耗能。原因在于:一是空调设计时考虑的是用户的最大需求, 但系统运转时往往处于低耗能状态, 根本不合理;其次, 运行质量不佳。据有关调查显示, 很多使用空调的建筑存在甲醛超标、湿度状态不正常等现象, 使得室内环境不佳, 影响着人们的工作及生活。

(2) 导致空调控制技术问题的原因分析。首先, 最大负荷算法及定工作点法是目前设计暖通空调时候主要采用的方法。但实际上, 空调通常是在较低耗能情况下运行, 导致能量浪费;同时, 空调周围环境的影响因素是在不断变化的, 采用定工作点的方式根本不足以适应环境并做出调整, 也使能量浪费更加严重;其次, 控制器存在不足。因在空调实际运转时, 非线性现象及环境变化导致现在多数控制器都无法适时作出调整、胜任实际需求, 导致能量浪费。

综上, 必须采取措施对暖通空调控制技术进行优化。

2 暖通空调系统优化控制与能量管理现状

2.1 优化控制及能量管理现状

(1) 对工作点的优化控制。我国最近几年才开始关注对工作点进行优化控制。某外国专家创设了一种方法, 可根据有关数据及算法调整空调的控制点、优化系统;他后来又根据自适性理论对空调的“空气处理”加以优化控制研究。我国专家创设过一种算法, 可在规定时间内让目标值 (如耗能量) 达到最小, 以此来进行优化。另外, 还有人模拟系统里面各设施状况时采用人工神经网络, 以达成优化[1]。

现如今, 人们对优化控制进行研究时, 很多先进的算法和方法都会被采用, 有时收效显著[2]。但总体看来, 我国的专家更多的是用一些方法技术对空调系统的优化控制研究, 而实际收效并不多。

(2) 整定基础控制器。在回路控制领域, 有人提出优化系统可运用ANN模型;还有人认为, 要降低耗能量用专门的算法对如何把控蓄冷量进行研究;另外一些人致力于研究如何把控温度变化量, 等等。

因具体情况复杂, 回路控制器的选择要考虑多方面因素。目前很多专家都对控制器进行研究并取得一定收获[3]。

(3) 能量管理。当前, 计算机技术已经被广泛的运用到各领域的研究与实践工作中。暖通空调的监控及其管理中运用计算机技术也逐渐成为了最主流的方式。因为, 应用计算技术于系统控管中, 可以有效降低耗能量、并减少劳动量, 同时提高系统质量使社会经济效益提高[4]。

具体来说, 应用计算机技术的研究有:对在监控中对中央管理器进行操作改变相应的参数;依据操作台指令对水泵等设施进行操作, 并依据相关温度信息对设施进行控制, 实现对变温来源与输送中的自动节能;根据变频技术并开发相应软件, 以使节能目的实现;对温度进行计算, 选择合适设备进行节能;有人依据通风标准, 在理论研究基础上, 对各通风方案优劣进行分析, 提出以VAV末端与AHU优化进行分析, 可以大大使得耗能量降低。

2.2 暖通空调优化控制技术发展趋势分析

(1) 引入“嵌入式”及“智能控制”理念。与现在主要采用传统PID策略、8位单片机、重在加强自动化能力的空调系统不同的是, 今后的系统会融入“嵌入式”、和“智能控制”理念, 让控制对象在多种条件下都可以进良好的学习、以使得每个过程的控制效果都达到最优[5]。

(2) 灵活选择控制方式降低耗能。现今的空调系统对设施的各参数进行控制时, 均会设定工作点, 其缺点是应变性不佳, 无法保证在每个情况下的控制效果达到最佳。于是, 如何根据不同的情景选择使整个系统耗能量达到最低的控制方式, 最大可能的进行节能, 成为了人们所关注的问题。

(3) 注重能量管理。目前对暖通空调系统的管理主要关注的信息监控领域, 而对如何进行能量管理却少有研究。所以, 今后的系统管理, 人们会越来越多注重如何通过系统对用户利用能量状况进行监管。

(4) 网络技术的普及。当前的空调系统的控制协议并不统一, 信息交流存在一定的不便。但以后社会因网络技术的普及逐渐向信息化发展, 要求空调各系统间信息要进行互通, 且能量管理等部分也要加入特定的信息系统中, 方便信息间的互通。

(5) 控制系统的智能化发展。据笔者亲自对一些实施控制新技术的写字楼、餐厅等建筑进行的实地调研, 了解到不管是哪种技术、仍经常有用户反馈效果不佳。在湿度、温度相同的情况下, 会因不同用户产生不同的感受, 使得有人感觉良好、有人感觉不佳等。于是, 今后的控制方法和管理手段会更多考虑到每个用户的不同感受, 将发生巨大改变。比如, 可运用传感技术等方式, 通过模拟人体状态并具体分析研究, 设计出符合人体最佳感受的控制管理系统。

3 结论

综上, 目前暖通空调的系统控制中存在很多局限, 使得空调的能源浪费严重、且影响到周围良好的环境创建, 不利于人民生活水平的提高和国家的经济建设发展。因此, 必须采取措施对该状况加以改善。对暖通空调进行系统优化控制及能量管理是有效的改革方案。现今很多专家都在采取措施改善我国空调的优化控制和能量管理技术, 并取得了一定的收效, 但仍有待完善。本文在对当前现状进行分析的基础上预测了未来该领域的发展趋势。

摘要：目前多数暖通空调系统都存在很多弊端, 如设施落后及设计理念不合理等等, 致使空调的能源耗费严重。因此, 必须采取措施对暖通空调系统进行优化。为满足这一需求, 本文提出可对空调系统进行优化控制及能量管理, 并具体分析我国该领域的研究及实践现状、且依据现状提出了未来的发展趋势。

关键词：暖通空调,优化控制,能量管理

参考文献

[1]张会洲.暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势[J].电子制作, 2013, 12 (6) :238.

[2]马庆.办公建筑空调系统用能优化研究[D].济南:山东大学, 2012.

[3]杨珊珊.浅谈暖通空调优化控制技术分析[J].科技资讯, 2014, 11 (5) :87-88.

[4]练斯甄.冷水机组能效预测及节能优化运行研究[D].广州:华南理工大学, 2014.

电网调度云灾备系统优化分析与设计 篇10

电网调度自动化系统是电网运行指挥中枢,负责监视和控制电力系统的发电、输电、变电和配电设备的安全运行,对电力系统的安全稳定运行起着重要作用[1]。失去监视控制和调度管理后,局部电网事件很可能会迅速扩大到整个电网,甚至造成电网崩溃。2008年1月份国内南方地区的冰雪灾害、5月份“汶川”发生的特大地震等一系列严重自然灾害,对电网调度自动化系统提出了严峻的考验,为保证不间断的电网监控和调度,迫切需要建立电网调度自动化灾备系统[2]。随着国内智能电网的提出,电力系统的稳定高效自愈运行目标对电网调度自动化系统的可靠性、容灾能力提出了更高的要求[3]。在“十二五”期间,国家电网公司十分重视电网调度自动化灾备系统的建设并制定了规划。

随着计算机技术、通信技术、数据库技术等信息技术的进步,尤其是云计算技术的飞速发展,为新型的基于服务器虚拟化技术的云灾备系统建设提供了条件。依托全网分布建立的灾备中心,通过构建面向服务的灾备平台,实现基于底层网络、计算、存储等分布式资源的虚拟化云计算服务,按需为电力调度中心用户提供网络化的灾备服务,并通过自身保护机制进一步保证用户灾备数据的可用性和安全性。

目前电网中灾备系统建设方案较多,并没有一个统一的评价标准,许多灾备系统设计并不合理,存在过多冗余和系统资源浪费,或者备用容量不够,在发生大的故障时达不到系统备用的要求。针对这一问题,本文首先提出了电网调度自动化灾备系统评价方案,然后对各备用系统方案进行优化分析,最后结合云平台技术,提出云灾备系统设计方案。

1 灾备系统效用模型

对于灾备系统进行效用分析是评价系统可行性的一项重要内容,可以给电网调度自动化灾备系统的设计与建造提供参考[4,5,6]。

1.1 影响因素

对于灾备系统,以下4个方面是影响其投资成败的主要因素。

1)备用容量

调度系统的两大特点就是大数据量与大计算量,而海量数据是当前的主要瓶颈,考核备用容量的重要指标就是服务器的数据量,将系统的数据量作为地区i的备用容量Qi。

2)设备投入

设地区i的设备投入为Pi,则服务器投入与备用容量关系为:

式中:Cpri为存储成本价格;α为备用强度。

3)地区灾难概率分析

设地区i的灾难概率为pi,所有人为、自然灾害对服务器造成的破坏,最终表现形式为:(1)硬件层面故障,包括传输故障、存储故障;(2)服务层面故障,包括操作系统故障、应用服务故障。

上述2种故障的更底层(直接)事件可能如下:失火、雷电、台风、网络病毒等。层次关系如图1所示。

设各底层事件在地区i发生的概率如下:火灾事件pf、台风事件pt、地震事件pe、雷击事件ps、网络安全事件pn、病毒事件pv。假设底层事件的发生是相互独立的,那么地区i任一底层事件发生的概率为:

4)灾难损失

灾难造成的负面损失Ci主要包括如下方面:(1)直接损失,即设备损坏的损失,是固定值;(2)间接损失,即因为电网调度自动化系统坏掉对电力调度造成的潜在损失,与恢复时间t有关系。

设在地区i建立一个工作站需要设备投资为Ii,灾难损失程度系数为λi,该系数不仅描述了当灾难发生时的设备损失程度(灾难发生时设备的损毁代价为λiIi),而且反映了数据损失的程度,而一般意义上,数据损失程度越大,恢复其正常工作所需要时间将越长,即λi同时也可以描述恢复所需时间。

假定服务器日常动力、维护费用为常值v,在不同地区发生同样程度灾害不存在修复速度差异,灾难发生服从T分布,即某灾难第1次发生概率与重建后的再次发生概率相同。那么在地区i从最初设备投资到发生某种灾难所花费的代价为:

灾难损失程度系数λi应该服从正态分布;pi与所选地区有关,即不同地区某类灾难事件发生概率不一致,这也就为备用服务器(灾备中心)选址奠定了基础。一般要求同一灾难事件在主服务器和备用服务器同时发生的概率尽可能小,某几起灾难同时发生的概率极低。

上述分析为在某地建立服务器(主服务器或备用服务器)所需物质代价评价提供了理论依据。另一方面,灾难事件发生导致数据的损失可描述如下:定义某主服务器存储量为R,那么某次损失掉的数据r=λiR。

灾难损失数据定义了备用服务器最低容量。极端情况下,主服务器所有数据可能都会损失掉,为保证绝对安全,备用服务器保险容量至少不低于主服务器容量。那么,如何优化配置备用服务器容量就涉及主—备用服务分布策略。

1.2 评价函数

根据对上述4项影响因素的分析,一个灾备系统的好坏主要从投资和灾难损失2个方面进行评价,在保证灾备系统可靠性的前提下,投资越少,灾难损失越小,灾备系统越优,因此灾备系统的评价函数为:

F越小,灾备系统效用越好。

2 灾备系统优化分析

2.1 灾备系统方案优化分析

根据现在电网调度自动化系统中的实际情况,电网调度灾备系统主要有建设专门的灾备系统及与其他系统互为备用2种建设方案。

建设专门的灾备系统主要有以下4种策略。

1)一主多备:即一个主服务器配置多个独立的备用服务器。该策略可靠性最高,但投资巨大,系统中很少采用。

2)一主一备:即一个主服务器配置一个独立的备用服务器。该策略一般将备用服务器配置在异地,同时发生故障的概率非常小,可靠性很高,但投资较大,主要适用于对调度自动化系统可靠性要求很高的系统,如省级及以上电网调度。

3)多主一备:即多个主服务器配置一个中央灾备中心备用服务器。这样一方面降低了建设费用,另一方面由于数据输入/输出的动态属性,存储空间使用效率更高(即节约存储空间),但是发生重大灾难时,备用一旦失效将导致系统全部失效,风险较大。

4)分布式一体化互备:按照冗杂存储设计,数据可用性提高,即灾备效率更高,同时对空闲存储资源利用更好。

由于地震、火灾等灾难性事件发生的概率很小,建设专用的电网调度自动化灾备系统的投入较大,可利用省、地、县建设无人(少人)值班变电所集控中心与备用系统的机会,将本地集控系统与其他地区电网调度自动化系统建设成互备系统,无需大量增加投入就能增强电网调度自动化系统备用效果。这种异地互备方式无须另建专门的备用系统,可节约投资,但对下级调度中心的系统有较高的要求,包括系统的建模范围、数据规模、通信条件等。

集控/调度互备系统的典型设计方案如图2所示,2套系统的硬件配置满足独立运行的技术要求。正常情况下,2套系统相互独立运行,各司其职。但当一套系统发生故障后,另一套系统能完全接替其相应的功能,实现互为备用。

典型设计方案中,调度系统和集控系统采集同一数据网中的数据,具有平级关系,另外还可以实现上下级集控/调度系统的分层互备方案设计,如图3所示,上层为上级数据采集与监控(SCADA)集控系统/能量管理系统(EMS)调度系统,下级为管辖区域内的集控系统。当任一集控系统故障时,调度系统能够快速接管集控系统的功能,实现对集控系统的完全备用;当调度系统故障时,各集控系统分别承担其管辖范围内厂站的SCADA功能,对调度系统起到部分备用的作用,若干套集控系统一起实现对调度系统的完全备用功能。

以上分析了4种常用的灾备系统方案,实际系统中采用何种设计方案应根据系统需求和评价函数,综合评估各方案的备用效用,选择最合理的集控/调度一体化互备的灾备系统方案。

2.2 系统功能模块分区域备用优化

电网调度自动化系统的功能具有模块化的特点,因此在做虚拟化备用存储时[7,8,9,10],应该按照电网调度自动化系统的模块化特点,按照监控/调度的各种应用分为不同的模块分别备份。进一步还可以按照广域测量系统、SCADA系统、自动发电控制、自动电压控制、多媒体短信服务、状态估计、调度员潮流、静态安全分析、负荷预测、电能量计量、水调信息采集等不同的必备高级计算应用模块来分散互备[11,12]。

基于电网调度自动化系统的多区域特点,在做虚拟化备用存储时,按照电网调度自动化系统地域性,设共有n个区域,则主机存储与备用存储矩阵B=(bij)n×n。当i≠j时,bij表示区域i主机存储量,bij=Qk;当i≠j时,bij表示区域i主机在区域j服务器的备用存储量,其中,Qk为其地区电网调度自动化系统的不同应用k在其他地区的互备容量。

灾备存储主要遵循以下原则。

1)分散性

设两地区灾难概率分别为p1和p2,对应灾难损失分别为C1和C2,则集中存储时最小损失风险为E1=(C1+C2)min{p1,p2},分散存储时最大损失风险为E2=p1p2(C1+C2)。

概率都是远小于1的正数,故E1≤E2,可见分散存储风险更小,更为有利。

2)灾难概率与损失逆序性

设n个地区的应用模块灾难后造成的损失分别为C1,C2,…,Cn,其中,C1≤C2≤…≤Cn;n个地区对应的灾难概率分别为p1,p2,…,pn,其中,p1≤p2≤…≤pn。显然,Cnp1+Cn-1p2+…+C1pn(逆序积和)≤∑Cipj(乱序积和)≤C1p1+C2p2+…+Cnpn(正序积和)。

备用应该遵照灾难概率与损失逆序性原则,灾难损失越大的模块备用在灾难概率越小的地区,这样能通过减少损失来降低灾备损失函数[13,14,15]。

3 基于云平台的灾备系统架构

基于电力系统集控/调度互备建设的要求,在云平台的基础上建立灾备系统,可以通过降低投资来减少灾备指标,提升灾备的效果。云计算平台由虚拟资源池、虚拟管理层、灾备基础服务、灾备支撑应用、灾备应用服务、灾备服务总线等组成,为整个系统提供数据服务和计算服务,如图4所示。

云平台主要采用了服务器虚拟化技术,实现了执行环境与物理环境的隔离,提高了服务器资源的利用率。

3.1 虚拟资源池

虚拟资源池建立在大量计算机、存储设备和双网卡热备网络设备[16]构成的云计算硬件平台上,对分散的计算、存储等物理资源进行抽象,实现对云计算平台异构物理资源的统一调度和高效利用,实现电网运行监控等应用的透明化物理部署。

3.2 虚拟管理层

虚拟管理层通过对电力系统计算机与通信基础设施层的物理存储设备虚拟化管理,构成供上层灾备服务统一调配的资源。通过对异构存储设备的统一管理,取得对存储空间(物理和逻辑)的控制权,这是上层电网调度自动化系统灾备服务的关键。

3.3 灾备服务

灾备服务主要包括电网调度自动化系统备用所需要的基础软件、基础服务、支撑应用、应用服务与提供互备服务的服务总线。

4 方案设计

基于灾备平台,设计实现一种面向用户的、多层次、高质量的电网调度灾备整体解决方案,系统架构见附录A图A1。

以某省9个主要地级电力调度中心备用为例,该方案以一个集控灾备云中心与一个调度灾备云中心同时分别为9个用户提供广域网络异地集控与调度灾备服务,集控灾备云中心选址在省会,调度灾备云中心选址在远离省会的另一经济发达核心区的第二大城市,既减少了成本,又提高了灾备的效果。

5 结语

本文提出的电网调度灾备系统评价函数对各种方案的评估进行了量化,为实际系统方案选择提供了依据,可以在满足可靠性要求的前提下,实现灾备系统方案优化。基于云平台提出了集控/调度一体化互备的灾备系统设计,构建了一套电网运行集控/调度一体化互备解决方案。未来将进一步面向“大运行”构建一体化的多级调度云系统,以满足备用一体化与“大运行”的应用要求。