[發明專利]一種基于改進動態規劃算法的火電機組負荷優化分配方法

在審

• 申請號: 202110055587.6
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112836357A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 胡榮遠;王華廣;張苗苗;但偉;王培紅;葉佳威;黃家勇;鄧春;齊維祥;郝延濤
• 申請（專利權）人: 國核電力規劃設計研究院有限公司;東南大學;貴州黔西中水發電有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 龍海麗

本發明公開了一種基于改進動態規劃算法的火電機組負荷優化分配方法，包括：根據發電機組的煤耗特性曲線建立負荷優化分配模型，結合改進動態規劃算法將總發電功率分配給各臺機組，最終得到各機組的負荷分配結果。本發明能夠在給定的全廠總負荷下，科學合理分配每臺發電機組的負荷，從而降低機組所消耗的供電煤耗，同時提高優化計算效率。

技術領域：

本發明涉及一種基于改進動態規劃算法的火電機組負荷優化分配方法，屬于發電技術領域。

技術背景

隨著“廠網分離，競價上網”的逐步實施，電力負荷調度的方式由“調度到機”向“調度到廠”進行轉變。在“調度到廠”的模式下，電廠對于機組負荷的控制有了更高的自由度，同時也面臨著如何采取有效措施提高其經濟效益的需求。通過機組的負荷優化分配，在一定總負荷下合理分配各機組負荷以降低煤耗量，可以有效提高電廠的安全生產管理水平和經濟效益。

目前，關于火電廠負荷優化分配的優化算法主要有基于傳統優化算法的效率優先法、等微增法等：基于數學規劃的優化算法的動態規劃法、拉格朗日松弛法等；以及基于現代智能優化算法的遺傳算法、粒子群算法等。其中，動態規劃算法在實際應用中常常會遇到“維數災”的問題，在進行求解時，隨著計算精度的提高，計算所需時間成指數倍增長，計算效率明顯降低。因此，通過對算法進行改進，減少優化計算計算量，可以有效提高優化計算效率。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種基于改進動態規劃算法的火電機組負荷優化分配方法。

本發明通過如下技術方案來實現：

根據電廠中每臺機組的標準煤耗量與機組運行負荷之間關系的數學模型，建立考慮多臺機組時經濟目標函數：

式中：a_i、b_i、c_i分別為第i臺機組的煤耗特性系數；P_i為第i臺機組的負荷， MW；F為全廠總供電煤耗量，t/h；F_i為第i臺機組的供電煤耗量；N為參與負荷優化分配的機組臺數。

涉及的機組運行約束相關公式如下：

功率平衡約束：各機組負荷之和等于全廠總負荷。

式中：P_D為總負荷，MW。

機組負荷上下限約束：各機組負荷大小應處于其負荷上下限區間內。

P_min,i≤P_i≤P_max,i

式中：P_min,i為第i臺機組負荷下限，MW；P_max,i為第i臺機組負荷上限MW。

機組負荷升降速率約束：各機組變負荷速率大小應處于其升降負荷速率上下限區間內。

式中：v_i,up、v_i,down分別為機組負荷升降速率，MW/min；Δt為負荷調整時段時長，min；為上一時段第i臺機組的負荷，MW。

動態規劃方法實現如下：

設有N臺單元機組，其機組負荷用x₁,x₂,…,x_N表示，標準煤耗量用f₁,f₂,…,f_N表示，假定總負荷為y_N，且單元機組是彼此獨立運行的。

根據以上假設，有以下關系式：