[發(fā)明專(zhuān)利]燃煤耦合生物質(zhì)減排發(fā)電的二層決策優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810986725.0
• 申請(qǐng)日: 2018-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109190817B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐玖平;黃茜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 李凌峰

1.燃煤耦合生物質(zhì)減排發(fā)電的二層決策優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對(duì)相關(guān)不確定因素采用模糊數(shù)進(jìn)行描述并計(jì)算對(duì)應(yīng)的期望值；

步驟2、根據(jù)政府的財(cái)政收入目標(biāo)和環(huán)境保護(hù)目標(biāo)及政府的約束條件利用相應(yīng)的期望值和上層決策變量建立上層模型；根據(jù)電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)目標(biāo)及電廠(chǎng)的約束條件利用相應(yīng)的期望值和下層決策變量建立下層模型；

步驟3、根據(jù)上層模型和下層模型構(gòu)建二層多目標(biāo)決策優(yōu)化全局模型；

步驟4、將所述二層多目標(biāo)決策優(yōu)化全局模型轉(zhuǎn)換為二層單目標(biāo)決策優(yōu)化全局模型；

步驟5、對(duì)二層單目標(biāo)決策優(yōu)化全局模型進(jìn)行求解；

所述步驟1中，用中間型梯形模糊數(shù)和分別表示如下不確定因素：電廠(chǎng)j單位燃料i轉(zhuǎn)換的電量、電廠(chǎng)j的單位燃料i燃燒產(chǎn)生的碳排放、燃料i排放污染物k的數(shù)量、燃料種類(lèi)i的燃料屬性t含量或含量所占比例、燃料i焦炭的可燃燒部分占全部的比例、電廠(chǎng)j鍋爐所能接受燃料屬性t含量或含量所占比例的最低限制和鍋爐所能接受燃料屬性t含量或含量所占比例的最高限制；

則上述中間型梯形模糊數(shù)所述對(duì)應(yīng)的期望值為：

其中，r_11ji＜r_12ji＜r_13ji＜r_14ji，r_21ji＜r_22ji＜r_23ji＜r_24ji，r_31ik＜r_32ik＜r_33ik＜r_34ik，r_41it＜r_42it＜r_43it＜r_44it，r_51i＜r_52i＜r_53i＜r_54i，r_61jt＜r_62jt＜r_63jt＜r_64jt，r_71jt＜r_72jt＜r_73jt＜r_74jt；θ₁、θ₂、θ₃、θ₄、θ₅、θ₆和θ₇分別為和的樂(lè)觀系數(shù)，0≤θ_τ≤1，τ∈(0,1,2......7)；

所述步驟2中，令T為所得稅稅率，Q為單位電價(jià)，為電廠(chǎng)單位燃料i轉(zhuǎn)化的電量的期望值，i為燃料的種類(lèi)，i∈γ＝(1......n)，x_jis為第s∈σ＝(1......r)階段電廠(chǎng)j使用燃料i的數(shù)量，u為單位碳排放限額的價(jià)格，y_j是政府分配給電廠(chǎng)j的碳排放限額，F(xiàn)₁為政府對(duì)所管轄電廠(chǎng)的財(cái)政收入，F(xiàn)₂為政府分配給電廠(chǎng)的碳排放限額總和，y_j作為上層決策變量，所述上層模型的目標(biāo)函數(shù)為：

令為電廠(chǎng)j保證自己最低運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)的碳排，是電廠(chǎng)j開(kāi)足馬力發(fā)電的最高碳排，E_j為電廠(chǎng)j的單位碳排放轉(zhuǎn)為的電量，V是地區(qū)總的電力需求量，為電廠(chǎng)j的單位燃料i燃燒產(chǎn)生的碳排放的期望值，λ為政府對(duì)于碳排放分配限額與實(shí)際排放差值的控制，所述上層模型的約束條件為：

令P_jis為第s階段電廠(chǎng)j購(gòu)買(mǎi)單位燃料i的成本，z_jis為第s階段電廠(chǎng)j購(gòu)買(mǎi)的燃料i的數(shù)量，H為單位庫(kù)存成本，I_jis為第s階段末電廠(chǎng)j燃料i的庫(kù)存量，V_jk是電廠(chǎng)j處理單位污染物k的處理成本，k代表污染物種類(lèi)，k的范圍為1～p，是燃料i排放污染物k的數(shù)量的期望值，A_j為電廠(chǎng)j的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，z_jis和x_jis作為下層決策變量，所述下層模型的目標(biāo)函數(shù)為：

令為燃料i的燃料屬性t含量或含量所占比例的期望值，其中，t為1代表?yè)]發(fā)物含量所占比例，t為2代表熱值的含量，t為3代表含灰量所占比例，t為4代表含水量所占比例，t為5代表含硫量所占比例；是燃料i焦炭的可燃燒部分的期望值，α為允許的最低燃燒效率，為電廠(chǎng)j的燃料i在第s階段的最大可獲得量，和分別為電廠(chǎng)j鍋爐所能接受對(duì)應(yīng)燃料屬性t含量或含量所占比例的最低和最高限制的期望值，燃料種類(lèi)i為1～i_b代表生物質(zhì)種類(lèi)，燃料種類(lèi)i為i_b～n代表煤炭種類(lèi)；生物質(zhì)在燃料混合物中配的最高比例為U_R：U_js是電廠(chǎng)j在第s階段發(fā)電量的最低要求，I_ji(s-1)是電廠(chǎng)j的燃料i第s階段的上一階段期末的庫(kù)存量，電廠(chǎng)j的倉(cāng)庫(kù)容納上限為所述下層模型的約束函數(shù)為：

所述步驟3中，二層多目標(biāo)決策優(yōu)化全局模型為：

所述步驟4中，令L_CE為上一周期的碳排放量，β代表政府對(duì)于碳減排的態(tài)度，二層單目標(biāo)決策優(yōu)化全局模型為：

2.如權(quán)利要求1所述的燃煤耦合生物質(zhì)減排發(fā)電的二層決策優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟5包括：

S501、找到上層模型的可行域；

S502、隨機(jī)選擇上層模型可行域內(nèi)初始的最優(yōu)解并記為

S503、把上層模型的最優(yōu)解帶入下層模型；

S504、計(jì)算下層模型的最優(yōu)解和

S505、把下層模型的最優(yōu)解和代回上層模型；

S506、計(jì)算上層模型的最優(yōu)解并

S507、判斷是否小于1％；如是，則為最終的上層模型的最優(yōu)解，和為下層模型的最優(yōu)解，進(jìn)入步驟S508，否則，將賦值為進(jìn)入步驟S503；

S508、根據(jù)和計(jì)算上層模型的目標(biāo)F₁及下層模型的目標(biāo)A_j的值。