AGC机组调配经济性的混沌遗传算法研究

摘要

自动发电控制(AGC)是能量管理系统(EMS)最重要的控制功能，也是电力市场辅助服务的一项重要内容。在计划经济模式下，AGC参与频率和联络线功率调整只是简单的运行调度问题，而没有从经济角度去考虑。电力市场建立后，传统的集中管理被分散决策所代替，电网的安全性将会受到一定的影响，因此应该而且只能采用经济手段，激励发电公司主动提供辅助服务。首先，AGC辅助服务作为一种商品，不再是无偿的，需要向提供该服务的发电公司购买；其次，发电公司必须参与AGC辅助服务市场竞争，以优质优价的服务赢得合同。也就是说，AGC在运行机制上已经从传统机制下的无偿服务转变成以经济补偿甚至直接以价格竞争为核心的有偿服务。 目前，电力市场AGC辅助服务问题已经成为众多学者和电力公司的研究热点。本论文对其中的发电市场AGC机组调配理论与应用进行了探讨，本文所做的工作就是尝试性地将混沌遗传算法应用到AGC机组的调配之中，从而证明混沌遗传算法在AGC机组调配方面能够取得一定的效果。 论文首先对电力市场AGC辅助服务进行了概述，介绍了国内外AGC辅助服务的现状和发展趋势，然后从AGC基本理论出发，提出了我国实行电力市场后对AGC机组调度的数学模型。而在模型中约束条件的确定是解决实际问题的关键，文中对数学模型进行了分析，并对模型中要用到的约束数据介绍了确定方案。然后在此基础上，分别采用标准遗传算法和混沌遗传算法对相同的AGC机组进行优化调配仿真，通过比较其计算结果，证明了混沌遗传算法完全适用于AGC机组调配问题，而且具有更高的效率和更低的成本。在肯定混沌遗传算法的前提下，将数学模型中加入网络潮流这一约束条件，重新对AGC机组的优化调度问题进行仿真。最后对本文的研究做出结论，指出未来AGC机组调配所需进一步研究的课题。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

1引言

1.1电力市场下AGC辅助服务概述

1.2国内外电力市场AGC辅助服务的现状

1.2.1国外电力市场AGC辅助服务的现状

1.2.2我国电力市场AGC辅助服务的现状和发展趋势

1.3电力市场中AGC机组面临的问题

1.4本文所做的工作

2自动发电控制(AGC)的原理和数学模型

2.1自动发电控制(AGC)的基本原理

2.1.1 AGC系统的总体结构

2.1.2 AGC的控制功能

2.2 AGC机组调配的数学模型

2.2.1 AGC机组调配的数学模型

2.2.2数学模型分析

2.3电力市场环境下AGC需求的确定

2.3.1预测误差分析

2.3.2由计划数据确定调节容量和调节速率

2.3.3历史数据确定调节容量和调节速率

2.4本文AGC优化算法的选择

3标准遗传算法在AGC机组调配中的实现

3.1遗传算法简介

3.1.1什么是遗传算法

3.1.2遗传算法概要

3.1.3遗传算法应用领域

3.2标准遗传算法优化机组调配的实现

3.2.1引言

3.2.2编码方法和种群选择

3.2.3适应度函数的选取

3.2.4选择算子的选择

3.2.5交叉算子的选择

3.2.6变异算子的选择

3.2.7遗传算法参数的设定

3.3小结

4混沌遗传算法在AGC机组调配中的实现

4.1标准遗传算法的局限性

4.2混沌遗传算法

4.2.1混沌及其运动性质

4.2.2混沌优化算法

4.2.3电力系统中的混沌研究与混沌应用

4.3混沌遗传算法用于机组调配的具体操作和改进

4.3.1编码设计

4.3.2初始种群的混沌生成

4.3.3交叉算子设计

4.3.4变异算子设计

4.3.5优秀个体的混沌优化

4.4 小结

5模拟仿真结果

5.1标准遗传算法对AGC机组调配问题求解

5.1.1对东北局AGC机组的算例分析

5.1.2对安徽省区域电网AGC机组的算例分析

5.2混沌遗传算法对AGC机组调配问题求解

5.2.1对东北局AGC机组的算例分析

5.2.2对安徽省区域电网AGC机组的算例分析

5.3结论：标准遗传算法和混沌遗传算法的比较

6网络约束下的AGC机组优化调配

6.1引言

6.2直流潮流

6.3网络约束下AGC机组的经济调度

6.4算例分析

7结论及展望

参考文献

附录

作者简历