【摘要】：經(jīng)濟(jì)調(diào)度(ED)是電力系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)典的優(yōu)化問題。合理可行的機(jī)組負(fù)荷分配計(jì)劃不僅能提高發(fā)電效率、節(jié)約成本,而且還能減少污染物排放量,具有重要能源戰(zhàn)略意義。隨著電網(wǎng)日益大規(guī)�；c智能化,使得ED問題逐漸高維化、復(fù)雜化。本文主要研究了分子動(dòng)理論優(yōu)化算法(KMTOA)的改進(jìn)及在ED問題上的應(yīng)用。論文所做的主要研究工作如下:(1)闡述研究ED問題的重要性,并描述ED問題兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型和約束條件。針對ED問題高維、多約束、非線性等特征,詳細(xì)介紹了求解ED問題的經(jīng)典優(yōu)化算法和智能優(yōu)化算法,分析了經(jīng)典優(yōu)化算法對現(xiàn)代電網(wǎng)難以勝任的原因以及不同機(jī)制智能優(yōu)化算法的優(yōu)劣勢。針對代表智能算法的不足,引出了KMTOA,并對KMTOA的搜索機(jī)制、算法步驟、優(yōu)勢進(jìn)行詳細(xì)闡述,同時(shí)分析了 KMTOA待改進(jìn)完善的部分。(2)針對KMTOA求解精度待提高、易陷入早熟等缺陷,引入成熟的記憶原理思想,提出記憶分子動(dòng)理論優(yōu)化算法(MKMTOA)。該算法受記憶過程的啟發(fā),將種群中的個(gè)體視為帶記憶值的粒子,基于記憶值的計(jì)算,按記憶閾值將分子個(gè)體劃分為長時(shí)記憶、短時(shí)記憶、瞬時(shí)記憶、遺忘4個(gè)記憶種群庫;模擬記憶的選擇與遺忘,建立數(shù)學(xué)模型,不斷更新迭代4個(gè)記憶種群庫內(nèi)個(gè)體的記憶值,增加種群多樣性;并依據(jù)記憶精英引導(dǎo)算子,基于長時(shí)記憶種群庫內(nèi)的優(yōu)秀個(gè)體對其他個(gè)體進(jìn)行引導(dǎo)搜索,以加快算法收斂速度和避免陷入早熟。(3)MKMTOA通過12個(gè)單目標(biāo)測試函數(shù)測試實(shí)驗(yàn)說明了改進(jìn)算法在低維函數(shù)較KMTOA精度更高、收斂速度更快;同時(shí)在具有代表性的高維以及超高維測試函數(shù)上驗(yàn)證了其可行性和有效性;然后,通過6機(jī)組、13機(jī)組、40機(jī)組系統(tǒng)上的調(diào)度實(shí)驗(yàn),說明了 MKMTOA從小規(guī)模到大規(guī)模的電力系統(tǒng)調(diào)度具有適用性和高效性。(4)考慮實(shí)際電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)的多重性,單目標(biāo)優(yōu)化算法難以滿足。在MKMTOA的基礎(chǔ)上,引入非支配排序的思想,通過基于記憶分級的非支配快速排序法將記憶庫分為四級Pareto前沿,實(shí)現(xiàn)了 MKMTOA向多目標(biāo)優(yōu)化算法的轉(zhuǎn)變,提出記憶分子動(dòng)理論多目標(biāo)優(yōu)化算法(MOMKMTOA)。該算法保留記憶更新與遺忘模型以保證算法的多樣性,并按記憶精英選擇策略從一級記憶前沿中隨機(jī)選擇領(lǐng)導(dǎo)精英以避免陷入局部最優(yōu)。(5)MOMKMTOA選用多目標(biāo)綜合評價(jià)指標(biāo)IGD對10個(gè)多目標(biāo)基準(zhǔn)測試函數(shù)檢驗(yàn)其性能;通過不同多目標(biāo)算法的數(shù)據(jù)對比說明了該算法的均勻性及收斂特性均具有最佳效果。工程應(yīng)用對象選用IEEE-30節(jié)點(diǎn)6機(jī)組作為測試系統(tǒng),通過不考慮網(wǎng)損和考慮網(wǎng)損的兩個(gè)案例,充分驗(yàn)證了 MOMKMTOA在復(fù)雜多目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題上的實(shí)用性。
【圖文】：

（ＥＭＳ）中，經(jīng)濟(jì)調(diào)度（ＥＤ）目的是確定電力系統(tǒng)中每一級的發(fā)電水平，即在滿足逡逑負(fù)載需求和電網(wǎng)絡(luò)損耗的前提下，使得發(fā)電成本最小以及熱排放量最小。電力系統(tǒng)調(diào)逡逑度調(diào)度過程如圖１．１。逡逑發(fā)電燃料生產(chǎn)成本邐電網(wǎng)系統(tǒng)逡逑發(fā)電運(yùn)行極限邐系統(tǒng)負(fù)荷狀態(tài)逡逑Ｊ邐５逡逑經(jīng)濟(jì)調(diào)度逡逑最優(yōu)發(fā)電調(diào)度逡逑圖１．１電力系統(tǒng)調(diào)度調(diào)度過程圖逡逑１．２．１單＠標(biāo)調(diào)度逡逑單目標(biāo)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題的目標(biāo)函數(shù)是在滿足約束條件下，使得系統(tǒng)發(fā)電成逡逑本最小，總成本函數(shù)的數(shù)學(xué)模型為：逡逑ｍｉｎ／＝Ｊｉ＾（／＞）邐（１．１）逡逑；＝１逡逑其中，／是系統(tǒng)的總發(fā)電成本，，巧（＃┪

本文編號：2605176