[發明專利]一種基于頭腦風暴的火電廠經濟環境調度方法

有效

• 申請號: 201410213573.2
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104037757A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 吳亞麗;郭曉平;謝麗霞
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

1.一種基于頭腦風暴的火電廠經濟環境調度方法，其特點在于，按照以下步驟實施：

步驟1、確定火電廠環境經濟調度問題的數學模型

設置環境經濟調度問題的數學模型為：

min[Σi=1NGFi(Pi),Σi=1NGEi(Pi)],---(1)]]>

其中，N_G為系統內發電機總數，i表示第i臺發電機，i＝1,2,...,N_G；P_i表示第i臺發電機的有功功率；F_i(P_i)表示某一時刻火電廠發電燃料總耗量即燃料總費用，計算表達式為：

Fi(Pi)=ai+biPi+cipi2,---(2)]]>

a_i、b_i、c_i均為系統參數，分別表示第i臺發電機組耗量特性的常數項、一次項系數和二次項系數，在系統中是已知參數；

E_i(P_i)表示第i臺發電機的污染排放量，其計算表達式為：

E_i(P_i)＝α_i+β_iP_i+γ_iP_i²+ξ_iexp(λ_iP_i)，?????(3)

其中的α_i、β_i、γ_i、ξ_i、λ_i均為系統參數，α_i、β_i、γ_i分別表示第i臺發電機組污染排放量特性的常數項、一次項系數和二次項系數，ξ_i、λ_i表示指數項的相關參數，環境經濟調度優化過程中所受到的約束條件有：

約束條件1：機組發電容量的不等式約束：

P_i^min＜P_i＜P_i^max，??????????(4)

其中，P_i^min、P_i^max分別為第i臺火力發電機的最小和最大有功功率輸出；

約束條件2：平衡等式約束，即系統各發電機組發電功率之和應等于負載總的需求功率與網絡損耗之和：

PD+Ploss-Σi=1NGPi=0,---(5)]]>

式(5)中，為某一時刻火電總功率；P_D為該時刻系統負荷需求；P_Loss表示為t時刻電網中有功網損，有功網損的獲取采用B系數法，其公式為：

Ploss=Σi=1NGΣj=1NGPiBijPj+Σi=1NGB0iPi+B00,---(6)]]>

其中B_ij、B_0i、B₀₀為B系數；

步驟2、獲取模型中的各類參數；

步驟3、獲得環境經濟調度問題的初始可行調度集合

在上述模型中，需要確定決策變量為N_G個機組的有功功率的最優值，產生可行調度集合；

步驟4、對可行調度集合進行評價

將步驟3產生的N個可行調度集合分別代入目標函數式(2)和式(3)，分別對每個可行調度進行環境和經濟效益的評價，由于每個可行調度均對應兩個目標函數，因此需要對N個可行調度進行非劣解排序，將互不支配的可行調度序列保存在一個外部集合中，稱之為外部歸檔集；

步驟5、對可行調度進行更新

在更新之前，需要設置迭代次數初值t＝0，及其最大迭代次數T_max；

首先隨機的選取m個不同的可行調度作為m個類的類中心，根據其他所有可行調度的有功功率到各個類中心的歐式距離對N個可行調度進行聚類，用于模擬頭腦風暴過程中思路的形成過程；將含有非劣解的類定義為精英類，無非劣解的類定義為普通類，并在聚類得到的新信息的基礎上，通過選擇操作和變異操作對每個可行調度發電機組的有功功率進行迭代更新；

步驟6、判斷整個可行調度是否更新完成

如果i＝N，則表明N個可行調度已更新完，則進入步驟7；否則返回步驟5；

步驟7、對外部歸檔集中的非劣調度解集進行更新

將每一次比較經濟效益和污染排放量所獲得的非劣可行調度存儲在外部歸檔集中；

步驟8、進行迭代輸出最終的可行調度方案

判斷迭代次數t是否達到最大值T_max，若否，設置迭代次數t＝t+1，轉到步驟4；若是，輸出當前的非劣解集中的可行調度，即成。