CN117454669B - 一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统 - Google Patents
一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117454669B CN117454669B CN202311755549.7A CN202311755549A CN117454669B CN 117454669 B CN117454669 B CN 117454669B CN 202311755549 A CN202311755549 A CN 202311755549A CN 117454669 B CN117454669 B CN 117454669B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wire
- strand
- value
- eccentricity
- optimization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000013524 data verification Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 42
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 26
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 21
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 18
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/04—Constraint-based CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/10—Numerical modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2113/00—Details relating to the application field
- G06F2113/16—Cables, cable trees or wire harnesses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统,涉及设备控制领域,包括:获取加工工艺环节的参数项目;使用数据校验法,确定次要参数和主要参数;叠加得到参数组合值;确定优化目标的数值;确定约束条件的数值;建立优化目标函数,建立约束函数;判断识别值是否满足约束条件的数值,若识别值不满足约束条件的数值,则对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整。通过设置优化建模模块、优化建模模块、约束建模模块、数据运算模块和判断扰动模块,采用逼近和扰动得到同时满足于优化目标和约束条件的参数,从而使得加工出的电缆能满足于实际的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及设备控制领域,具体是涉及一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统。
背景技术
光伏电缆的特性是由其电缆专用绝缘料和护套料决定的,我们称之为交联PE,经过辐照加速器辐照以后,电缆料的分子结构会发生改变,从而提供其个方面的性能。抗机械载荷实际上,在安装和维护期间,电缆可在屋顶结构的锐边上布线,同时电缆须承受乐力、弯折、张力、交叉拉伸载荷及强力冲击。如果电缆护套强度不够,则电缆绝缘层将会受到严重损坏,从而影响整个电缆的使用寿命,或者导致短路、火灾和人员伤害危险等问题的出现。
现有的光伏电缆在加工时,难以对加工参数进行高精度调整,导致加工出的不能同时满足优化目标以及约束条件。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统,本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有的光伏电缆在加工时,难以对加工参数进行高精度调整,导致加工出的不能同时满足优化目标以及约束条件的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种光伏电缆加工用参数优化方法,包括:
获取加工工艺环节的参数项目,参数项目包括导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,加工过程中进行参数测量;
使用数据校验法,确定次要参数和主要参数,对参数进行赋权,对于导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数产生影响因子;
根据导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数分别乘上对应的影响因子,叠加得到参数组合值;
确定优化目标的数值,优化目标由生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标构成;
确定约束条件的数值,约束条件由电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性构成;
获取优化目标与参数项目之间的关系,建立优化目标函数,获取约束条件与参数项目之间的关系,建立约束函数,优化目标函数和约束函数构成优化数学模型;
计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数,代入约束函数,得到识别值;
判断识别值是否满足约束条件的数值,若判断识别值满足约束条件的数值,则第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数为优化后的参数,若识别值不满足约束条件的数值,则对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整,得到第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数;
将第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数作为优化后的参数。
优选的,所述使用数据校验法,确定次要参数和主要参数包括以下步骤:
改变导线单股负载率,固定导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率,优化目标的数值的平均变化率由生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标的变化率均值得到,约束条件的数值的平均变化率由电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性的变化率均值得到;
改变导线单股半径,固定导线单股负载率、绝缘层偏心度和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
改变绝缘层偏心度,固定导线单股半径、导线单股负载率和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
改变导线成缆股数,固定导线单股半径、绝缘层偏心度和导线单股负载率,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
叠加优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率得到判断值,所有判断值累加,得到判断和,判断值与判断和比值超过第一预设值,则判断值对应的参数项目为主要参数,否则,判断值对应的参数项目为次要参数。
优选的,所述对参数进行赋权包括以下步骤:
分别获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数对应的判断值,获取所有判断值累加得到的判断和;
计算判断值与判断和的比值,得到四个比值,将四个比值按照判断值对应的关系,分别赋予导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,四个比值依次为第一影响因子、第二影响因子、第三影响因子和第四影响因子。
优选的,所述建立优化目标函数包括以下步骤:
获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数的不同数值,得到不同的参数组合值,得到不同的参数组合值所对应的优化目标的测试数值;
根据优化目标的测试数值及参数组合值,拟合得出优化目标的测试数值关于参数组合值的第一拟合函数,第一拟合函数由四个第一拟合分函数构成,四个第一拟合分函数分别对应生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标。
优选的,所述建立约束函数包括以下步骤:
获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数的不同数值,得到不同的参数组合值,得到不同的参数组合值所对应的约束条件的测试数值;
根据约束条件的测试数值及参数组合值,拟合得出约束条件的测试数值关于参数组合值的第二拟合函数,第二拟合函数由三个第二拟合分函数构成,三个第二拟合分函数分别对应电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性。
优选的,所述计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数包括以下步骤:
取四个第一拟合分函数中的任意一个,得到第一模拟函数,取优化目标的数值中与第一模拟函数对应的数值一,令第一模拟函数等于数值一得到第一方程,估计第一方程的第一零点范围;
在坐标系中作出第一模拟函数的图像;
在第一零点估计范围内,在横轴上取任意一点作为第一迭代点;
过第一迭代点作横轴垂线交第一模拟函数的图像于a点,过a点作第一模拟函数的图像的第一切线,第一切线与横轴相交,得到第二迭代点;
对于第二迭代点,重复上一步骤,得到第三迭代点,重复迭代七次,得到第十迭代点;
第一模拟函数遍历四个第一拟合分函数,得到四个第十迭代点,四个第十迭代点分别为第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数。
优选的,所述对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整包括以下步骤:
获取第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数的数值;
第一导线单股负载率减去基准值后,覆盖原有的第一导线单股负载率,代入约束函数中,得到约束条件的第一判断数值,若约束条件的第一判断数值被约束条件的数值约束,则停止扰动调整,否则,第一导线单股负载率继续减去基准值后,覆盖原有的第一导线单股负载率,直到约束条件的第一判断数值被约束条件的数值约束为止;
使用上一步骤,分别对第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数进行扰动调整。
一种光伏电缆加工用参数优化系统,用于实现上述的光伏电缆加工用参数优化方法,包括:
数据采集模块,所述数据采集模块用于获取加工工艺环节的参数项目,进行参数测量;
数据校验模块,所述数据校验模块用于使用数据校验法,确定次要参数和主要参数;
优化建模模块,所述优化建模模块用于获取优化目标与参数项目之间的关系,建立优化目标函数;
约束建模模块,所述约束建模模块用于获取约束条件与参数项目之间的关系,建立约束函数;
数据运算模块,所述数据运算模块用于计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数,代入约束函数;
判断扰动模块,所述判断扰动模块用于判断识别值是否满足约束条件的数值,对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
通过设置优化建模模块、优化建模模块、约束建模模块、数据运算模块和判断扰动模块,在光伏电缆加工过程时,直接对参数进行调整,调整时,考虑到模型求解困难,采用逼近和扰动得到同时满足于优化目标和约束条件的参数,从而使得加工出的电缆能满足于实际的使用需求。
附图说明
图1为本发明的光伏电缆加工用参数优化方法流程示意图;
图2为本发明的使用数据校验法,确定次要参数和主要参数流程示意图;
图3为本发明的建立优化目标函数流程示意图;
图4为本发明的建立约束函数流程示意图;
图5为本发明的计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数流程示意图;
图6为本发明的对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整流程示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1所示,一种光伏电缆加工用参数优化方法,包括:
获取加工工艺环节的参数项目,参数项目包括导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,加工过程中进行参数测量;
使用数据校验法,确定次要参数和主要参数,对参数进行赋权,对于导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数产生影响因子;
根据导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数分别乘上对应的影响因子,叠加得到参数组合值;
确定优化目标的数值,优化目标由生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标构成;
确定约束条件的数值,约束条件由电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性构成;
获取优化目标与参数项目之间的关系,建立优化目标函数,获取约束条件与参数项目之间的关系,建立约束函数,优化目标函数和约束函数构成优化数学模型;
计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数,代入约束函数,得到识别值;
判断识别值是否满足约束条件的数值,若判断识别值满足约束条件的数值,则第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数为优化后的参数,若识别值不满足约束条件的数值,则对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整,得到第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数;
将第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数作为优化后的参数。
参照图2所示,使用数据校验法,确定次要参数和主要参数包括以下步骤:
改变导线单股负载率,固定导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率,优化目标的数值的平均变化率由生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标的变化率均值得到,约束条件的数值的平均变化率由电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性的变化率均值得到;
改变导线单股半径,固定导线单股负载率、绝缘层偏心度和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
改变绝缘层偏心度,固定导线单股半径、导线单股负载率和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
改变导线成缆股数,固定导线单股半径、绝缘层偏心度和导线单股负载率,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
叠加优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率得到判断值,所有判断值累加,得到判断和,判断值与判断和比值超过第一预设值,则判断值对应的参数项目为主要参数,否则,判断值对应的参数项目为次要参数;
第一预设值可以取20%,赋权可以将导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数根据其权重,将其组合形成一个参数组合值,便于参数组合值作为自变量,建立优化目标函数和建立约束函数。
对参数进行赋权包括以下步骤:
分别获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数对应的判断值,获取所有判断值累加得到的判断和;
计算判断值与判断和的比值,得到四个比值,将四个比值按照判断值对应的关系,分别赋予导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,四个比值依次为第一影响因子、第二影响因子、第三影响因子和第四影响因子。
参照图3所示,建立优化目标函数包括以下步骤:
获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数的不同数值,得到不同的参数组合值,得到不同的参数组合值所对应的优化目标的测试数值;
根据优化目标的测试数值及参数组合值,拟合得出优化目标的测试数值关于参数组合值的第一拟合函数,第一拟合函数由四个第一拟合分函数构成,四个第一拟合分函数分别对应生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标;
建立优化目标函数目的是得到优化目标与参数项目之间的关系,因此,当优化目标的数值给定后,能求解出对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数参数。
参照图4所示,建立约束函数包括以下步骤:
获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数的不同数值,得到不同的参数组合值,得到不同的参数组合值所对应的约束条件的测试数值;
根据约束条件的测试数值及参数组合值,拟合得出约束条件的测试数值关于参数组合值的第二拟合函数,第二拟合函数由三个第二拟合分函数构成,三个第二拟合分函数分别对应电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性;
建立约束函数的目的是当参数被求解出来时,能对参数进行修正,使得参数所对应的电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性的数值能满足约束条件的数值的限制条件。
参照图5所示,计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数包括以下步骤:
取四个第一拟合分函数中的任意一个,得到第一模拟函数,取优化目标的数值中与第一模拟函数对应的数值一,令第一模拟函数等于数值一得到第一方程,估计第一方程的第一零点范围;
在坐标系中作出第一模拟函数的图像;
在第一零点估计范围内,在横轴上取任意一点作为第一迭代点;
过第一迭代点作横轴垂线交第一模拟函数的图像于a点,过a点作第一模拟函数的图像的第一切线,第一切线与横轴相交,得到第二迭代点;
对于第二迭代点,重复上一步骤,得到第三迭代点,重复迭代七次,得到第十迭代点;
第一模拟函数遍历四个第一拟合分函数,得到四个第十迭代点,四个第十迭代点分别为第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数;
采用近似计算的原因是第一拟合分函数不一定是可以精确求解的函数,因此,使用逼近的迭代算法计算得出近似的零点,该计算方法的精度足够高,能满足实际的使用需求。
参照图6所示,对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整包括以下步骤:
获取第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数的数值;
第一导线单股负载率减去基准值后,覆盖原有的第一导线单股负载率,代入约束函数中,得到约束条件的第一判断数值,若约束条件的第一判断数值被约束条件的数值约束,则停止扰动调整,否则,第一导线单股负载率继续减去基准值后,覆盖原有的第一导线单股负载率,直到约束条件的第一判断数值被约束条件的数值约束为止;
使用上一步骤,分别对第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数进行扰动调整;
这里约束的意思是,将第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数代入约束函数时,得到的电缆强度一大于约束条件的数值中的电缆强度,得到的介电损耗一小于约束条件的数值中的介电损耗,得到的电缆绝缘性一大于约束条件的数值中的电缆绝缘性。
一种光伏电缆加工用参数优化系统,用于实现上述的光伏电缆加工用参数优化方法,包括:
数据采集模块,所述数据采集模块用于获取加工工艺环节的参数项目,进行参数测量;
数据校验模块,所述数据校验模块用于使用数据校验法,确定次要参数和主要参数;
优化建模模块,所述优化建模模块用于获取优化目标与参数项目之间的关系,建立优化目标函数;
约束建模模块,所述约束建模模块用于获取约束条件与参数项目之间的关系,建立约束函数;
数据运算模块,所述数据运算模块用于计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数,代入约束函数;
判断扰动模块,所述判断扰动模块用于判断识别值是否满足约束条件的数值,对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整。
上述光伏电缆加工用参数优化系统的工作过程如下:
步骤一:数据采集模块获取加工工艺环节的参数项目,进行参数测量;
步骤二:数据校验模块使用数据校验法,确定次要参数和主要参数,对参数进行赋权,对于导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数产生影响因子;
步骤三:优化建模模块获取优化目标与参数项目之间的关系,建立优化目标函数;
步骤四:约束建模模块获取约束条件与参数项目之间的关系,建立约束函数;
步骤五:数据运算模块计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数,代入约束函数;
步骤六:判断扰动模块判断识别值是否满足约束条件的数值;
步骤七:若识别值不满足约束条件的数值,判断扰动模块对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整,得到第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数,将第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数作为优化后的参数。
再进一步的,本方案还提出一种存储介质,其上存储有计算机可读程序,计算机可读程序被调用时执行上述的光伏电缆加工用参数优化方法。
可以理解的是,存储介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;光介质例如,DVD;或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDisk,SSD等。
综上所述,本发明的优点在于:通过设置优化建模模块、优化建模模块、约束建模模块、数据运算模块和判断扰动模块,在光伏电缆加工过程时,直接对参数进行调整,调整时,考虑到模型求解困难,采用逼近和扰动得到同时满足于优化目标和约束条件的参数,从而使得加工出的电缆能满足于实际的使用需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,包括:
获取加工工艺环节的参数项目,参数项目包括导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,加工过程中进行参数测量;
使用数据校验法,确定次要参数和主要参数,对参数进行赋权,对于导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数产生影响因子;
根据导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数分别乘上对应的影响因子,叠加得到参数组合值;
确定优化目标的数值,优化目标由生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标构成;
确定约束条件的数值,约束条件由电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性构成;
获取优化目标与参数项目之间的关系,建立优化目标函数,获取约束条件与参数项目之间的关系,建立约束函数,优化目标函数和约束函数构成优化数学模型;
计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数,代入约束函数,得到识别值;
判断识别值是否满足约束条件的数值,若判断识别值满足约束条件的数值,则第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数为优化后的参数,若识别值不满足约束条件的数值,则对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整,得到第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数;
将第二导线单股负载率、第二导线单股半径、第二绝缘层偏心度和第二导线成缆股数作为优化后的参数。
2.根据权利要求1所述的一种光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,所述使用数据校验法,确定次要参数和主要参数包括以下步骤:
改变导线单股负载率,固定导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率,优化目标的数值的平均变化率由生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标的变化率均值得到,约束条件的数值的平均变化率由电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性的变化率均值得到;
改变导线单股半径,固定导线单股负载率、绝缘层偏心度和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
改变绝缘层偏心度,固定导线单股半径、导线单股负载率和导线成缆股数,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
改变导线成缆股数,固定导线单股半径、绝缘层偏心度和导线单股负载率,获取对应的优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率;
叠加优化目标的数值的平均变化率和约束条件的数值的平均变化率得到判断值,所有判断值累加,得到判断和,判断值与判断和比值超过第一预设值,则判断值对应的参数项目为主要参数,否则,判断值对应的参数项目为次要参数。
3.根据权利要求2所述的一种光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,所述对参数进行赋权包括以下步骤:
分别获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数对应的判断值,获取所有判断值累加得到的判断和;
计算判断值与判断和的比值,得到四个比值,将四个比值按照判断值对应的关系,分别赋予导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数,四个比值依次为第一影响因子、第二影响因子、第三影响因子和第四影响因子。
4.根据权利要求3所述的一种光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,所述建立优化目标函数包括以下步骤:
获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数的不同数值,得到不同的参数组合值,得到不同的参数组合值所对应的优化目标的测试数值;
根据优化目标的测试数值及参数组合值,拟合得出优化目标的测试数值关于参数组合值的第一拟合函数,第一拟合函数由四个第一拟合分函数构成,四个第一拟合分函数分别对应生产效率、产品次品率、原材料和能源消耗成本以及客户需求指标。
5.根据权利要求4所述的一种光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,所述建立约束函数包括以下步骤:
获取导线单股负载率、导线单股半径、绝缘层偏心度和导线成缆股数的不同数值,得到不同的参数组合值,得到不同的参数组合值所对应的约束条件的测试数值;
根据约束条件的测试数值及参数组合值,拟合得出约束条件的测试数值关于参数组合值的第二拟合函数,第二拟合函数由三个第二拟合分函数构成,三个第二拟合分函数分别对应电缆强度、介电损耗以及电缆绝缘性。
6.根据权利要求5所述的一种光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,所述计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数包括以下步骤:
取四个第一拟合分函数中的任意一个,得到第一模拟函数,取优化目标的数值中与第一模拟函数对应的数值一,令第一模拟函数等于数值一得到第一方程,估计第一方程的第一零点范围;
在坐标系中作出第一模拟函数的图像;
在第一零点估计范围内,在横轴上取任意一点作为第一迭代点;
过第一迭代点作横轴垂线交第一模拟函数的图像于a点,过a点作第一模拟函数的图像的第一切线,第一切线与横轴相交,得到第二迭代点;
对于第二迭代点,重复上一步骤,得到第三迭代点,重复迭代七次,得到第十迭代点;
第一模拟函数遍历四个第一拟合分函数,得到四个第十迭代点,四个第十迭代点分别为第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数。
7.根据权利要求6所述的一种光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,所述对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整包括以下步骤:
获取第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数的数值;
第一导线单股负载率减去基准值后,覆盖原有的第一导线单股负载率,代入约束函数中,得到约束条件的第一判断数值,若约束条件的第一判断数值被约束条件的数值约束,则停止扰动调整,否则,第一导线单股负载率继续减去基准值后,覆盖原有的第一导线单股负载率,直到约束条件的第一判断数值被约束条件的数值约束为止;
使用上一步骤,分别对第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数进行扰动调整。
8.一种光伏电缆加工用参数优化系统,用于实现如权利要求1-7任一项所述的光伏电缆加工用参数优化方法,其特征在于,包括:
数据采集模块,所述数据采集模块用于获取加工工艺环节的参数项目,进行参数测量;
数据校验模块,所述数据校验模块用于使用数据校验法,确定次要参数和主要参数;
优化建模模块,所述优化建模模块用于获取优化目标与参数项目之间的关系,建立优化目标函数;
约束建模模块,所述约束建模模块用于获取约束条件与参数项目之间的关系,建立约束函数;
数据运算模块,所述数据运算模块用于计算优化目标函数等于优化目标的数值时,所对应的第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数,代入约束函数;
判断扰动模块,所述判断扰动模块用于判断识别值是否满足约束条件的数值,对第一导线单股负载率、第一导线单股半径、第一绝缘层偏心度和第一导线成缆股数分别进行扰动调整。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311755549.7A CN117454669B (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311755549.7A CN117454669B (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117454669A CN117454669A (zh) | 2024-01-26 |
CN117454669B true CN117454669B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=89591210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311755549.7A Active CN117454669B (zh) | 2023-12-20 | 2023-12-20 | 一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117454669B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109426672A (zh) * | 2017-08-22 | 2019-03-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于不确定地质模型的油藏注采参数优化方法 |
CN114580725A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-03 | 浙江东南网架股份有限公司 | 基于遗传算法的分布式光伏布线多目标优化方法及装置 |
WO2023207139A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 温州大学 | 利用交流型樽海鞘算法求解拉伸/压缩弹簧参数的方法 |
-
2023
- 2023-12-20 CN CN202311755549.7A patent/CN117454669B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109426672A (zh) * | 2017-08-22 | 2019-03-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 基于不确定地质模型的油藏注采参数优化方法 |
CN114580725A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-06-03 | 浙江东南网架股份有限公司 | 基于遗传算法的分布式光伏布线多目标优化方法及装置 |
WO2023207139A1 (zh) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | 温州大学 | 利用交流型樽海鞘算法求解拉伸/压缩弹簧参数的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117454669A (zh) | 2024-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112488395B (zh) | 一种配电网线损预测方法及系统 | |
CN109687458B (zh) | 考虑区域配电网风险承受能力差异的网架规划方法 | |
CN107633320B (zh) | 一种基于气象预测和风险评估的电网线路重要度评估方法 | |
CN113887846B (zh) | 一种电容式电压互感器的超差风险预警方法 | |
Cebrian et al. | Hybrid method to assess sensitive process interruption costs due to faults in electric power distribution networks | |
US20160180976A1 (en) | Method of synthesizing axial power distributions of nuclear reactor core using neural network circuit and in-core protection system (icops) using the same | |
CN112051506B (zh) | 一种相似产品可迁移样本筛选方法、系统及用途 | |
CN110969306A (zh) | 基于深度学习的配电低压台区负荷预测方法及装置 | |
CN114626769B (zh) | 一种电容式电压互感器运维方法及系统 | |
CN115983721A (zh) | 一种基于物联网大数据的电缆生产质量数据管理系统 | |
CN117454669B (zh) | 一种光伏电缆加工用参数优化方法及系统 | |
CN113625104B (zh) | 一种面向行波故障定位的线长修正方法 | |
CN116346166A (zh) | 一种配电通信光缆承载状态分析方法 | |
CN113364058A (zh) | 一种配电网无功控制方法和系统 | |
CN115278706B (zh) | 一种网络结构评估方法、装置、设备及计算机存储介质 | |
CN106934096B (zh) | 一种基于架空导线表面温度求解钢芯温度的方法 | |
CN114118587B (zh) | 分布式光伏的电能质量评估方法及系统、设备、存储介质 | |
CN113408759A (zh) | 一种基于熵理论的分布式供能系统设备预防性维修方法 | |
CN114493679A (zh) | 一种电缆成本计算用数据软件处理方法 | |
CN113946973A (zh) | 一种基于灰色关联算法的供电可靠性相关指标分析方法 | |
CN114050863B (zh) | 一种基于dbscan算法的在运电力通信光缆应变解调方法及系统 | |
CN110222879A (zh) | 一种考虑置信区间的系统-母线负荷预测协调方法及装置 | |
CN117216469B (zh) | 一种电力系统实时监测与预测的大数据处理方法及系统 | |
CN115979316A (zh) | 一种碳纤维内部探伤光纤监测方法、装置及电子设备 | |
CN115860244A (zh) | 预测函数确定方法、铁塔钢材指标确定方法、装置及设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |