[發明專利]一種熱電聯產動態經濟調度方法及裝置

在審

• 申請號: 201710874157.0
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107633367A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 黃強;孟安波;劉哲
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及熱電聯產技術領域，特別涉及一種熱電聯產動態經濟調度方法及裝置。

背景技術

隨著環境污染的加劇以及人們環保意識的提高，熱電聯產(Combined Heat and Power，CHP)機組由于其良好的經濟和環境效益而得到大力發展。CHP機組可以從單一燃料源中同時產生熱量以及電能，因此，它可以同時提供客戶所需的熱和電功率。在CHP系統中，通過對能量進行梯級利用，使得燃料效率能顯著提高到90％，進而在同等發電量下，發電成本將有效降低10％-40％，同時環境污染物排放量也降低了13％-18％。

現有技術中，由于常規經濟調度(Economic Dispatch,ED)往往并未考慮CHP機組的實際約束，并不能滿足包含CHP機組的系統的需求。因此，如何在經濟調度中以最小的總運行成本找到功率和熱量的最佳調度，同時滿足熱和電負載需求以及在短時間跨度內的其他各種實際約束，是現今急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱電聯產動態經濟調度方法及裝置，在考慮旋轉備用需求的約束基礎上，通過縱橫交叉算法來高效地解決強約束優化問題，可獲得經濟性更好的調度結果，提高了求解效率和精確度。

為解決上述技術問題，本發明提供一種熱電聯產動態經濟調度方法，包括：

根據預設約束條件創建縱橫交叉算法的初始化種群；其中，所述預設約束條件包括旋轉備用需求，所述旋轉備用需求為NG為發電機組數，SR_t為預設時間響應備用容量，P_ii,max為發電機組ii的最大功率輸出，P_ii,t為發電機組ii在時段t的功率輸出，UR_ii為電機組ii的向上爬坡速率；

利用生產成本數學模型，計算適應度函數，并將所述初始化種群作為父代種群；其中，所述生產成本數學模型為NT為調度周期，G為總成本，為純發電機組在時段t的成本，為CHP機組在時段t的成本，為純發熱機組在時段t的成本；

對所述父代種群進行橫向交叉操作；

對橫向交叉后的所述父代種群進行縱向操作；

利用所述生產成本數學模型，對縱橫交叉更新后的所述父代種群計算適應度函數；

判斷所述父代種群對應的迭代次數是否達到預設迭代次數；

若是，則輸出所述父代種群對應的最優適應度函數和所述最優適應度函數對應的所述父代種群中的調度方案；

若否，則更新所述父代種群及對應的迭代次數，并執行所述對所述父代種群進行橫向交叉操作的步驟。

可選的，所述預設約束條件，還包括：機組爬坡率限制、熱電平衡約束、機組發電限制、和發熱機組約束；

其中，所述機組爬坡率限制為和為純發電機組m在時段t的功率輸出，為純發電機組m在時段t-1的功率輸出，N_TU為純發電機組數，和分別為純發電機組m的向上和向下爬坡速率，為CHP機組n在時段t的功率輸出，N_CHP為CHP機組數，和分別為CHP機組n的向上和向下爬坡速率；

所述熱電平衡約束為和P_Loss,t和P_D,t分別為時段t的傳輸網損和負荷需求，N_CHP為CHP機組數，為CHP機組n在時段t的發熱量，N_H為純發熱機組數，為純發熱機組h在時段t的發熱量，H_D,t為時段t的熱負荷需求，H_Loss,t為時段t的熱網損；

所述機組發電限制為和和分別為純發電機組m在時段t的功率輸出下限和上限，和分別為純發電機組m的最大和最小功率輸出，和分別CHP機組n在時段t的功率輸出下限和上限，和分別為CHP機組n的最大和最小功率輸出；

所述發熱機組約束為和和分別為CHP機組n在時段t的發熱量下限和上限；和分別為純發熱機組h的發熱量下限和上限。

可選的，所述對所述父代種群進行橫向交叉操作，包括：

利用對所述父代種群中每個調度方案中的兩個不同父代粒子進行所有維度層面的算術交叉；

其中，MS_hc(i,d)和MS_hc(j,d)分別為父代粒子X(i,d)和X(j,d)經橫向交叉產生的第d維子代；r₁和r₂均為分布于[0,1]的隨機數；c₁和c₂均為分布于[-1,1]的擴展系數。