基于粒子群優(yōu)化算法的風(fēng)電-火電機(jī)組組合調(diào)度研究

【摘要】：21世紀(jì)能源需求的不斷增加與化石能源的快速消耗之間的矛盾成為亟待解決的嚴(yán)峻問(wèn)題,而風(fēng)電因其經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性突出成為人們更加青睞的發(fā)電方式之一。相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組,風(fēng)電的輸出功率具有隨機(jī)性、間歇性特點(diǎn),大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)勢(shì)必會(huì)增加電力系統(tǒng)安全運(yùn)行難度,提出了對(duì)機(jī)組調(diào)度新的要求。電力系統(tǒng)機(jī)組優(yōu)化調(diào)度是一個(gè)非線性、非凸、高維、多約束的復(fù)雜優(yōu)化問(wèn)題,風(fēng)電并網(wǎng)進(jìn)一步增加了機(jī)組優(yōu)化調(diào)度的難度。因此,研究含有風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度是一項(xiàng)十分必要且緊迫的課題,本文針對(duì)這一課題進(jìn)行了相關(guān)的優(yōu)化模型和調(diào)度方法的研究。首先,根據(jù)風(fēng)電的間歇性與隨機(jī)性特性,建立了風(fēng)電功率預(yù)測(cè)輸出模型。為了方便后續(xù)優(yōu)化的求解,深入分析了影響含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的因素。根據(jù)常規(guī)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度求解方法,建立了含有風(fēng)電的機(jī)組組合優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,它包含了含有風(fēng)電輸出功率的目標(biāo)函數(shù)及為了彌補(bǔ)風(fēng)電隨機(jī)性而建立的正、負(fù)旋轉(zhuǎn)備用約束條件,為后續(xù)的工作建立了基礎(chǔ)。其次,引入離散粒子群(DPSO)-二次規(guī)劃(QP)混合智能算法,將機(jī)組優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題分解為內(nèi)外兩層子問(wèn)題進(jìn)行分析求解。外層使用離散粒子群算法對(duì)機(jī)組啟停狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化,確定最優(yōu)出力下的最終啟停方案；內(nèi)層使用二次規(guī)劃算法對(duì)啟動(dòng)機(jī)組的出力進(jìn)行最優(yōu)處理,達(dá)到最終最優(yōu)解。討論算法的具體實(shí)現(xiàn)步驟,通過(guò)10機(jī)組系統(tǒng)算例,求解了在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)前后的機(jī)組啟停組合和負(fù)荷優(yōu)化分配問(wèn)題。仿真結(jié)果表明通過(guò)該算法可以實(shí)現(xiàn)在風(fēng)電波動(dòng)性及隨機(jī)性影響下的風(fēng)-火混合電力系統(tǒng)機(jī)組組合調(diào)度的優(yōu)化運(yùn)算。滿足電力生產(chǎn)安全的同時(shí)兼顧了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,表現(xiàn)出了算法的有效性及可行性。最后,提出一種包含離散粒子群(DPSO)與連續(xù)粒子群(PSO)的改進(jìn)雙重粒子群算法。利用離散粒子群對(duì)各個(gè)時(shí)間段的啟停機(jī)狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化,利用連續(xù)粒子群對(duì)機(jī)組啟停狀態(tài)的中間過(guò)程解及最終解進(jìn)行負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配,使之滿足功率平衡、旋轉(zhuǎn)備用及功率上下限約束。通過(guò)10機(jī)組系統(tǒng)算例,仿真結(jié)果表明該算法有效減少了機(jī)組消耗并提高了收斂速度,為機(jī)組組合優(yōu)化算法提供了新思路。 【關(guān)鍵詞】：機(jī)組調(diào)度 風(fēng)電 離散粒子群 雙重粒子群 二次規(guī)劃
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM73;TM61
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.1.1 機(jī)組組合調(diào)度研究及其意義10-11
• 1.1.2 風(fēng)電并網(wǎng)及其對(duì)調(diào)度影響11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 機(jī)組組合優(yōu)化傳統(tǒng)及智能算法概述11-14
• 1.2.2 粒子群算法概述及研究現(xiàn)狀14
• 1.2.3 含有風(fēng)電的機(jī)組組合優(yōu)化研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文的主要工作15-16
• 第2章 含有風(fēng)電的機(jī)組組合優(yōu)化模型16-22
• 2.1 風(fēng)電功率預(yù)測(cè)16
• 2.2 機(jī)組優(yōu)化應(yīng)考慮的因素16-18
• 2.2.1 機(jī)組煤耗特性16-17
• 2.2.2 機(jī)組啟停成本17-18
• 2.3 基于經(jīng)濟(jì)調(diào)度的風(fēng)電-火電機(jī)組組合模型18-21
• 2.3.1 目標(biāo)函數(shù)18-19
• 2.3.2 約束條件19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 離散粒子群-二次規(guī)劃(DPSO-QP)算法求解機(jī)組組合調(diào)度模型22-37
• 3.1 算法描述22-28
• 3.1.1 離散粒子群算法22-23
• 3.1.2 二次規(guī)劃算法23
• 3.1.3 機(jī)組優(yōu)先啟停策略23-24
• 3.1.4 算法改進(jìn)24-25
• 3.1.5 使用離散粒子群-二次規(guī)劃(DPSO-QP)求解含風(fēng)電機(jī)組組合調(diào)度的運(yùn)算流程25-28
• 3.2 算例分析28-36
• 3.2.1 系統(tǒng)參數(shù)28-29
• 3.2.2 仿真結(jié)果分析29-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 雙重粒子群(DPSO-PSO)算法求解機(jī)組組合調(diào)度模型37-45
• 4.1. 算法描述37-41
• 4.1.1 參數(shù)的確定37-38
• 4.1.2 算法的改進(jìn)38
• 4.1.3 運(yùn)算流程38-41
• 4.2 算例分析41-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 第5章 總結(jié)與展望45-47
• 5.1 全文總結(jié)45
• 5.2 研究展望45-47
• 參考文獻(xiàn)47-50
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作50-51
• 致謝51

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

基于遺傳算法的機(jī)組組合研究    汪峰,朱藝穎,白曉民

基于PSO考慮諧波影響的補(bǔ)償電容器優(yōu)化配置    余欣梅,李妍,熊信艮,吳耀武

遺傳和禁忌搜索混合算法在機(jī)組負(fù)荷分配中的應(yīng)用    姚靜;方彥軍;陳廣;

基于粒子群優(yōu)化算法的變壓器局部放電定位新方法    唐立軍;羅日成;鄧敏;

基于PSO算法的有源濾波器的優(yōu)化配置    伏祥運(yùn);王汝田;王建賾;紀(jì)延超;王衍鳳;

電氣規(guī)則制約的配電網(wǎng)電容器優(yōu)化配置    張博;楊作鵬;張瑞;郝文波;莫曉麗;

含風(fēng)電的節(jié)能發(fā)電調(diào)度實(shí)用化模型    劉振華;陳磊;閔勇;

10kV配電網(wǎng)電容器的優(yōu)化配置規(guī)劃決策    臧宏志;王華廣;

考慮諧振基于改進(jìn)PSO算法的電容器優(yōu)化配置    夏向陽(yáng);徐林菊;

粒子群優(yōu)化算法及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用    魏星,崔鵬程

電力市場(chǎng)中考慮機(jī)組啟停約束的購(gòu)電策略    陳永進(jìn),任震,邱文鋒

基于電力系統(tǒng)日發(fā)電計(jì)劃的混合智能messy遺傳算法    楊俊杰,周建中,喻菁,吳瑋

一種求解機(jī)組組合問(wèn)題的新型改進(jìn)粒子群方法    袁曉輝,王乘,袁艷斌,張勇傳

基于小生境遺傳算法的配電網(wǎng)電容器優(yōu)化配置    程遠(yuǎn)林;李茂軍;

基于PMU的勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)研究    郭小龍;胥國(guó)毅;薛安成;畢天姝;

Optimal Scheduling Algorithm for Multi-Tasks in Distributed Control Systems    Huai Liu;

禁忌粒子群算法在熱電聯(lián)產(chǎn)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配和短期發(fā)電計(jì)劃中的應(yīng)用    顧慧;郭振宇;劉偉;司風(fēng)琪;徐治皋;

粒子群算法拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究    劉文仟

電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化模型與算法的研究    唐俊娥

低壓減載參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題的分布式計(jì)算研究    李潮

一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的說(shuō)話人身份識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)及嵌入式實(shí)現(xiàn)    方曉

含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的研究    王召旭

改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法及應(yīng)用    趙玉靜

AGC負(fù)荷自動(dòng)分配的研究    司瑞才

大型船舶企業(yè)節(jié)電模式的研究與驗(yàn)證    陳汴特

油田配電網(wǎng)的諧波分析與濾波器的優(yōu)化配置    吳國(guó)祿

電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化的混合算法研究    鄧麗君

基于遺傳算法和禁忌搜索算法的混合策略及其應(yīng)用    孫艷豐;

基于改進(jìn)的逆序排序法的機(jī)組組合優(yōu)化算法    胡飛雄,嚴(yán)正,倪以信,陳壽孫,吳復(fù)立

發(fā)電機(jī)組優(yōu)化組合的模型與算法綜述    朱廣名

考慮多種約束條件的機(jī)組組合新算法    王民量,張伯明,夏清

遺傳算法及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用（上）    文勁宇,劉沛,程時(shí)杰

遺傳算法及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用（下）    文勁宇,劉沛,程時(shí)杰

機(jī)組組合問(wèn)題的優(yōu)化方法綜述    陳皓勇,王錫凡

電力系統(tǒng)中機(jī)組組合的現(xiàn)代智能優(yōu)化方法綜述    袁曉輝,袁艷斌,張勇傳

電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化的原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法及其應(yīng)用    郭靖,陳青,張衛(wèi)星

機(jī)組優(yōu)化組合問(wèn)題的隨機(jī)tabu搜索算法    吳金華,吳耀武,熊信艮,鐘德惠

工件到達(dá)時(shí)間未知的動(dòng)態(tài)車(chē)間滾動(dòng)重調(diào)度    劉琳;谷寒雨;席裕庚;

鎖定初始調(diào)度的緊急工作單機(jī)重調(diào)度問(wèn)題    郭艷東;黃敏;王慶;

考慮行為主體的單機(jī)調(diào)度干擾管理模型    姜洋;孫偉;丁秋雷;張旭;

控制、規(guī)劃和調(diào)度問(wèn)題中的博弈論應(yīng)用    席裕庚,王長(zhǎng)軍

基于免疫優(yōu)化的公交駕駛員調(diào)度問(wèn)題    徐群嶺;

帶模糊排序的移動(dòng)瓶頸法求解不確定調(diào)度問(wèn)題    喻道遠(yuǎn);史登松;劉盛強(qiáng);張三強(qiáng);

帶有減少線性惡化效應(yīng)的雙代理調(diào)度問(wèn)題    劉鵬;周曉曄;衣娜;

同型機(jī)在線調(diào)度問(wèn)題研究進(jìn)展    劉曉東;陳英武;龍運(yùn)軍;賀仁杰;李菊芳;

基于實(shí)例FMS的AGV調(diào)度數(shù)學(xué)模型與算法    姚君遺，楊善林，左春榮

機(jī)器調(diào)度問(wèn)題及求解方法    董平

單機(jī)拖后時(shí)間總和問(wèn)題交付期擾動(dòng)時(shí)最優(yōu)調(diào)度不變范圍的一種求法    李建更;涂菶生;馬海濤;

總的未完工費(fèi)用最小的多機(jī)調(diào)度問(wèn)題    劉海龍;黃小原;

公共交通駕駛員調(diào)度的復(fù)雜性及解決方法    沈吟東;曾西洋;

Job shop問(wèn)題的建模及調(diào)度    李兵;蔣慰孫;

智能蟻群算法解決公交區(qū)域調(diào)度問(wèn)題研究    王海星;申金升;

模糊加工時(shí)間的單機(jī)調(diào)度問(wèn)題    王成堯;汪定偉;

雙交付期E／T調(diào)度問(wèn)題    齊向彤;涂奉生;

基于人工蜂群算法的越庫(kù)調(diào)度問(wèn)題研究    吳斌;方葉祥;崔志勇;

FMS的自適應(yīng)調(diào)度:結(jié)構(gòu)與算法研究    方濤;吳受章;

具有不同準(zhǔn)備時(shí)間和交付期的單機(jī)E／T調(diào)度問(wèn)題研究    劉興初;趙千川;鄭大鐘;

火電機(jī)組叫苦調(diào)度不合理    本報(bào)記者 賈科華

牽住“牛鼻子” 巧解“推進(jìn)難”    本報(bào)記者 高芳

具有分段惡化效應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程的智能優(yōu)化調(diào)度研究    郭鵬

基于圖著色模型的零擔(dān)物流調(diào)度優(yōu)化問(wèn)題研究    元野

模糊環(huán)境下若干單機(jī)批加工調(diào)度問(wèn)題的模型及其算法研究    李雪松

大規(guī)模復(fù)雜生產(chǎn)調(diào)度問(wèn)題瓶頸分解方法研究    左燕

OKP企業(yè)分散式項(xiàng)目計(jì)劃與調(diào)度優(yōu)化方法研究    王磊

平行機(jī)環(huán)境下批處理機(jī)調(diào)度問(wèn)題研究    李小林

模糊集合論在生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度中的應(yīng)用研究    金毅

動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境下航天器觀測(cè)調(diào)度問(wèn)題研究    李玉慶

調(diào)度問(wèn)題中的粒子群優(yōu)化方法及其應(yīng)用研究    劉志雄

基于混合進(jìn)化算法的若干調(diào)度問(wèn)題研究    湯健超

云計(jì)算環(huán)境下的資源調(diào)度技術(shù)的研究    張亮

重載運(yùn)輸卸車(chē)組織優(yōu)化研究    馮卓鵬

基于遺傳模擬退火算法的航班著陸調(diào)度問(wèn)題    崔雪源

基于超圖模型和相繼干擾消除的鏈路調(diào)度問(wèn)題的研究    王翠

帶拒絕和釋放時(shí)間的單機(jī)批調(diào)度問(wèn)題    張勇

基于粒子群優(yōu)化算法的風(fēng)電-火電機(jī)組組合調(diào)度研究    吳凡

MTO模式下的制造企業(yè)穩(wěn)健型調(diào)度問(wèn)題研究    趙虎

航空公司不正常航班調(diào)度研究    鮑和映

基于場(chǎng)景和模糊描述的不確定Job Shop魯棒調(diào)度    羊曉飛

基于綜合利益最優(yōu)的集成調(diào)度優(yōu)化模型應(yīng)用研究    王建波