熱電聯(lián)產(chǎn)（Combined Heat and Power,CHP）作為一種高效、環(huán)保的城市熱能和電能供應方式,在世界范圍內(nèi)得到廣泛應用,大大提升了能源的利用率并減少污染,如何進行熱電資源的優(yōu)化調(diào)度成為了CHP的研究熱點。本文主要針對兩種不同的供能模式,將城市中供應熱能、電能的實際問題轉(zhuǎn)化為基本的數(shù)學模型,利用進化算法優(yōu)化供能過程中的資源分配問題,并在如下幾個方面進行了深入研究:1.建立熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟排放調(diào)度（Combined Heat and Power Economic Emission Dispatch,CHPEED）優(yōu)化模型,并提出基于指標&擁擠距離的進化算法（Indicator&crowding Distance-based Evolutionary Algorithm,IDBEA）求解該模型。熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟排放調(diào)度是一個多約束、多目標的優(yōu)化模型。該模型具有兩個最小化目標,同時帶有若干不等式約束和等式約束。文中共建立了三種標準實驗系統(tǒng),規(guī)模分別為四臺機組、五臺機組和七臺機組。本文在三個實驗系統(tǒng)上分別分析了IDBEA的性能,實驗證明,IDBEA具有更好的個體多樣性和收... 

【文章來源】：西安郵電大學陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

閥點效應圖示

第3章基于IDBEA的熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟排放調(diào)度11=∑∑=1=1+∑∑=1=1+∑∑=1=1+∑0=1+∑0=1+00(3.5)其中，表示第個機組與第個機組之間的損耗系數(shù)，0表示第個機組的損耗系數(shù)，00表示損耗系數(shù)參數(shù)。由于能量損耗的存在，在供應能源時需要考慮到損耗的能量，由此，電能功率需求的約束為：∑=1+∑=1=+(3.6)其中，和分別表示系統(tǒng)給定的電能功率需求和功率傳輸損耗。除了電能，系統(tǒng)還需考慮熱量需求約束:∑=1+∑=1=(3.7)其中，表示系統(tǒng)的熱量總需求。2）不等式約束每個機組都有特定的輸出功率限制，純發(fā)電機組的功率限制和純發(fā)熱機組的功率限制很容易得知。但是對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組，其電能輸出和熱量輸出相互制約，通過描繪它的可行的區(qū)域可以分析其功率和熱量約束。如圖3.2描述了電能-熱能的可行區(qū)域[25]。圖3.2熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電能-熱能可行區(qū)域圖3.2中的點A，B，…，F(xiàn)是可行域的坐標[5]，這代表著熱電聯(lián)產(chǎn)機組的功率限制。熱電聯(lián)產(chǎn)機組的能量可行域是被ABCDEF包圍的封閉區(qū)域。從圖3.2可以看出熱量輸出與電能輸出之間的關(guān)系。例如，沿著BC，熱電聯(lián)產(chǎn)機組的電能輸出隨著

第3章基于IDBEA的熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟排放調(diào)度13假設種群P表示決策空間的一個樣本，每個個體的適應值表示該個體在優(yōu)化目標上的貢獻度，適應值越大，貢獻度越高。根據(jù)適應值，對個體進行分級和分類，以便在迭代過程中有選擇地刪除最差的個體。本文使用HV指標函數(shù)作為計算適應值的公式，如式（3.12）：F(1)=∑({2},{1})/2∈\{1}(3.12)其中，是二進制質(zhì)量指標，它表示兩個Pareto近似解集彼此之間的質(zhì)量比較[30]。是一個大于0的比例因子。的值隨著實際問題而變化。在CHPEED問題中，實驗證明當為0.05時，該算法具有相對較好的運算結(jié)果。在本文中，使用了基于Hypervolume概念的-指標：(,)={()()2∈1∈∶12(+)()(3.13)在上式（3.13）中，()表示目標空間中被A支配的超體積，而(,)表示相對于預定義參考點被B支配而不被A支配的空間的體積。經(jīng)過歸一化的處理，在最小化問題中，參考點為（0,…,0）。圖3.3是對二元質(zhì)量指標的解釋[30]，其中A和B都包含一個決策向量。（a）A、B為非支配情況下的指標計算方式（b）B支配A情況下的指標計算方式圖3.3二元質(zhì)量指標的描述3.2.2擁擠距離算子為了解決IBEA求得的近似解集具有多樣性差的問題，本文引入了擁擠距離排序策略[24]，以此作為依據(jù)來選擇種群中的個體并提高算法的性能。為了獲得種群中個體的擁擠距離，本文計算每個目標下的兩個相鄰個體之間的平均距離值。如圖3.4所示，個體的平均距離是由1和+1頂點組成的矩形的平均邊長。用實心圓標記的點是同一非支配前沿上的解。(,)>0(,)=(,)>0(,)>0

【參考文獻】：
期刊論文
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