【摘要】：在全球氣候變暖和能源危機(jī)的背景下,節(jié)能環(huán)保已然成為實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的必然選擇。對于水電和火電機(jī)組所構(gòu)成的多源發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行短期優(yōu)化調(diào)度可有效提高發(fā)電效益,減低燃料消耗。最近十幾年,隨著霧霾天氣的常態(tài)化,環(huán)境問題日益突出,因此合理優(yōu)化統(tǒng)調(diào)水火電資源,充分消納清潔能源具有重要意義。在電力系統(tǒng)中,梯級電站群短期水火協(xié)同發(fā)電調(diào)度(Short-term hydrothermal generation scheduling,SHGS)具有調(diào)度主體多元、多維時空、電網(wǎng)負(fù)荷特性差異較為明顯、機(jī)組動態(tài)特性及各電站調(diào)節(jié)性能不盡相同等特點。此外,在徑流過程、水文氣象、電廠調(diào)度模式及電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻需求等諸多因素的共同影響下,使得該問題呈現(xiàn)出一系列的大規(guī)模、非線性、強耦合、多約束、動態(tài)及高度離散化等特性。這些特性進(jìn)一步增加了短期梯級水火經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題的解決難度。為克服這一問題,本文首次應(yīng)用了我們最近所研發(fā)的啟發(fā)式算法——縱橫交叉算法(Crisscross optimization algorithm,CSO),該算法采用的是由橫向交叉操作和縱向交叉操作所構(gòu)成的一種雙向交叉機(jī)制。其中,橫向交叉操作以一個較大的交叉概率在多維決策空間中搜索全局最優(yōu)解,并且在決策空間的邊緣區(qū)域搜索產(chǎn)生子代個體的概率將隨父代個體的距離減小而線性降低。而縱向交叉操作則通過一個預(yù)設(shè)的縱向交叉概率來控制當(dāng)前參與執(zhí)行縱向交叉操作的維規(guī)模,為陷入局部最優(yōu)的維提供擺脫的機(jī)會,并且避免破壞正常維,同時可以較好的維護(hù)種群的多樣性,進(jìn)而提高CSO算法的全局搜索能力。兩種交叉機(jī)制的完美結(jié)合,有效地降低算法的搜索盲點,提高算法的收斂速度,增強算法的全局收斂性。此外,本文還結(jié)合短期水火經(jīng)濟(jì)調(diào)度的優(yōu)化特點,采用新型計數(shù)淘汰策略,將滿足發(fā)電流量約束,但違背庫容約束的解進(jìn)行嚴(yán)格地計數(shù)淘汰,這有效克服了常規(guī)的懲罰方法難以實現(xiàn)“零容忍”的約束越限懲罰問題。為驗證該方法解決梯級電站群短期水火經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題的有效性和可行性,本文將通過三個不同系統(tǒng)、不同規(guī)模和考慮不同因素的測試系統(tǒng)進(jìn)行評估。仿真結(jié)果表明,相比于文獻(xiàn)中所對比的其它算法,所提CSO算法無論是在收斂速度、求解質(zhì)量、計算精度還是穩(wěn)定性上均具有一定的優(yōu)勢。鑒于環(huán)保問題的日益突出,對梯級電站群短期水火協(xié)同優(yōu)化調(diào)度問題的研究還需統(tǒng)籌兼顧地考慮燃料費用和污染排放這兩個互為沖突、相互制約的目標(biāo)。因此,本文在研究梯級電站群短期水火協(xié)同經(jīng)濟(jì)調(diào)度的單目標(biāo)優(yōu)化問題基礎(chǔ)上,進(jìn)一步拓展到梯級電站群短期水火協(xié)同經(jīng)濟(jì)環(huán)保調(diào)度(Short-term hydrothermal environmental economic dispacting,SHEED)的多目標(biāo)問題優(yōu)化。最后,通過采用一種基于Pareto最優(yōu)解的多目標(biāo)縱橫交叉算法(Multi-objective Crisscross optimization algorithm,MOCSO)算法來求解SHEED優(yōu)化問題,實驗結(jié)果表明采用MOCSO算法能獲得較好的Pareto最優(yōu)前沿。
【圖文】：

-1 計及和忽略閥點效應(yīng)的火電廠耗量特性曲線對 the consumption characteristics of the thermal powehe valve-point effect and ignoring the valve-point eff約束。存要求電力生產(chǎn)與消費應(yīng)具備同時性，因衡，即在整個調(diào)度期間，系統(tǒng)中所有發(fā)電廠損平衡，，該約束可表示為;(1,)(1,,,1,1, DtLtSNjhtNiStPPPPiNjNhjSi 站數(shù)目；htjP,為水電站 j 在第t個調(diào)度時段的求；LtP,為系統(tǒng)在第t個調(diào)度時段的網(wǎng)絡(luò)損耗

（3.9）計算其適應(yīng)度 ShihjNjoutjENiStLtDtNjhtPPPPwVvV1, 1,,,1,|||系數(shù)； F 為總成本，后三項分別為針對系統(tǒng)違約的懲罰項。叉操作兩兩不重復(fù)配對，設(shè)對mX 和nX 兩個個體配下標(biāo)的元素根據(jù)式（3.1）、式（3.2）產(chǎn)生兩交叉方式如圖 3-1 所示。同理依據(jù)式（3.6）、違約處理，隨后分別計算 MS(m)hc和 MS(nhc和nX 的適應(yīng)度值進(jìn)行對比，最后執(zhí)行選擇操作為占優(yōu)解 DS(m)hc和 DS(n)hc，參與縱向交
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2622589