基于遗传禁忌算法的厂级负荷优化分配研究

摘要

厂级负荷优化分配问题能够有效提高电厂的经济效益，既响应了国家节能减排和可持续发展的战略需求，同时适应了“厂网分开，竞价上网”的电力市场化改革方向，有重要的研究意义。本文将磨煤机启停问题和售电价格考虑到传统的厂级负荷优化分配问题中，引入了新的约束条件和目标函数，设计了约束条件的解决策略和改进的遗传禁忌算法，并阐述了厂级负荷优化分配系统仿真实验平台的开发。
　　 电厂中磨煤机的启动和停止均需要一定的准备时间，称为磨煤机的接力区间。负荷处于接力区间时机组的经济性较差，甚至会影响其安全稳定性，因此需尽量避免将负荷指令分配到这一区域，引出了考虑磨煤机启停的厂级负荷优化分配问题。将磨煤机启停区间抽象为不可分配区域，作为约束条件引入经典的厂级负荷优化分配模型中。阐述了不可分配区域约束和功率平衡约束的解决策略，针对问题的非凸性设计了改进的遗传禁忌算法，并以某8机组电厂为例进行仿真，说明了算法及策略的有效性。
　　 各省电网根据发改委的要求对脱硫效率较高的火电机组采用较高的购电价格，使得售电价格成为影响电厂经济效益的一个重要因素。因此在考虑磨煤机启停的厂级负荷优化分配数学模型的基础上，对目标函数进行改进，将最大化全厂经济效益作为优化目标。采用改进的遗传禁忌算法进行仿真分析，比较负荷分配情况在改进后的模型与经典模型下的差异，并分析验证了售电价格和煤价对利润的影响。
　　 为检测理论研究的内容是否具有实际应用的价值，同时考虑到在厂级负荷优化分配系统投入电厂使用之前需要对其正确性和安全稳定性进行测试从而尽可能地减小甚至避免对火电厂造成的冲击，进行了仿真实验平台的开发。该平台由仿真模型系统、通信系统及厂级负荷优化分配系统三部分组成。仿真模型系统是仿真实验平台的基础，以美国NI公司开发的LABVIEW图形化设计软件为工具，模拟出火电厂的实际运行状况，尤其是与负荷相关的状态点的运行情况，具有一定的通用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．1．1 国家节能减排与可持续发展战略的政策需求

1．1．2 “厂网分开，竞价上网"的电力市场化改革方向

1．2 国内外研究现状

1．2．1 厂级负荷优化分配模型的研究动态

1．2．2 厂级负荷优化分配算法综述

1．3 本论文研究的主要内容

第2章 考虑磨煤机启停的厂级负荷优化分配

2．1 问题分析

2．2 数学描述

2．2．1 磨煤机启停引入的不可分配区域的数学模型

2．2．2 考虑磨煤机启停的厂级负荷优化分配数学模型

2．3 算法及策略

2．3．1 算法原理

2．3．2 约束条件的处理

2．3．3 算法流程

2．4 仿真

2．4．1 仿真环境及算法参数设置

2．4．2 算例及分析

2．5 本章小结

第3章 考虑脱硫补偿电价及磨煤机启停的厂级负荷优化分配

3．1 问题分析

3．2 数学模型

3．2．1 售电收入

3．2．2 供电煤耗成本

3．2．3 考虑脱硫补偿电价及磨煤机启停的厂级负荷优化分配模型

3．3 优化算法

3．4 仿真

3．4．1 仿真环境及算法参数设置

3．4．2 算例及分析

3．5 本章小结

第四章 仿真实验平台的搭建

4．1 简介

4．2 仿真实验平台的结构与工作原理

4．3 仿真模型系统的结构与功能

4．3．1 RTU主界面

4．3．2 机组主界面

4．3．3 计算与传输模块

4．4 实例说明

4．4．1 系统组态

4．4．2 系统运行

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

在学期间发表论文和参加科研情况

致谢