[word.doc]水电站厂内经济运行应用研究

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1、水电站厂内经济运行应用研究水电站厂内经济运行应用研究水电站厂内经济运行应用研究水电站厂内经济运行应用研究水电站厂内经济运行应用研究水电站厂内经济运行应用研究水电站厂内经济运行应用研究第38卷2010年8月云南电力技术YUNNANELECTRICP0WERVo1.38No.4Apr.2010水电站厂内经济运行应用研究张海龙刘双全(1.国电新疆吉林台水电开发有限公司,新疆乌鲁木齐830002;2.云南电网公司博士后科研工作站,云南昆明650217)摘要:采用罚函数将有约束的水电站厂内经济运行问题转化为无约束优化问题,在粒子群中引入遗传算法中的”交

2、叉”思想并采用线性递减的惯性权重,以提高粒子在解空间的遍历性和局部搜索能力,避免粒子群限于局部最优.实例计算结果表明该算法在求解水电站厂内经济运行问题上是可行,有效的.关键词:水电站经济运行机组组合负荷分配粒子群算法中图分类号:TM62文献标识码:B文章编号:1006-7345(2010)04-0079-031前言水电站经济运行是整个电力系统经济运行的一个重要组成部分,对整个电力系统的运行状态,电力电量平衡,频率和电压控制,供电的可靠性和运行的经济性有重要影响.根据具体情况合理地选择指定水电站的经济运行方式,可以改善电力系统中其他能源电站的运

3、行情况,使各种能源电站最大地发挥作用.水电站安全,经济的运行方式应满足电力系统的动力平衡,即系统的工作容量平衡,电能平衡,无功功率平衡,备用容量平衡等,保证完成电力系统所分配的电能生产任务.此外,还要保证电力系统供电的经济性.就满足动力平衡的条件来说,可有多个运行方案,但各种方案的经济性却不尽相同.因此,水电站厂内经济运行即是选择最经济,最合理的方案,来实现水电站以及电力系统的最优运行.用于求解水电站厂内经济运行问题的数学方法众多,如动态规划,遗传算法等.2经济运行数学模型水电站厂内经济运行指厂内各台动力设备逐小时的运行工况最优化.当电站的日

4、负荷确定之后,在厂内机组间进行负荷分配.对于具有调节水库的水电站,在给定日负荷曲线后厂内经济运行的优化准则是在满足各种约束条件的前提下使收稿日期:2010—02—11电站的耗水量最小,数学描述如下.目标函数:rWater…….=min∑∑(1一m)?(P:)?”:+c:1’1n:’(1一Mt)’c+M:～’(1一:)’c,’3t(1)式中Water...表示电站总耗水量;T为时段数;n为机组台数;m代表第i台机组的检修状态变量:1为第i台机组在检修中,0表示第i台机组未检修;P为t时段第i台机组的出力;Q.(P)为t时段第i台机组出力为P时所

5、对应的发电引用流量;为第i台机组在t时刻开停机的状态变量:1表示开机,0表示停机;C.’为机组开机过程耗水量;C.’为机组停机过程耗水量;At为时段长度.式(1)不但描述了水电站各台机组在各时段的开停机最优组合(u’,t:1,2,…,),也描述了机组的空间最优组合(‘,i=1,2,…,n)及各个时段内负荷的空间最优分配(Pi=1,2,…,)问题.出力平衡约束:P=∑P:(1一m)(2)’’.’,=1其中P为t时段电站负荷.机组出力范围约束:PUj≤P:≤”(3)式中P”,P～分别表示第i台机组出力的792010年第4期云南电力技术第38卷上,

6、F限.机组振动汽蚀区域约束:P∈[,](4)这里.“Wi,inax分别代表第台机组的第k个正常工作区的出力上,下限.3粒子群算法的厂内经济运行3.1粒子群算法概述在PSO中,每个个体被看作是D维空间中没有质量和体积的粒子,在可行搜索空间中以一定速度飞行,并根据其自身以及同伴的飞行经验动态调整其飞行速度.每个粒子可看作一个D维向量,其位置和速度分别为,Xi=(,,,…,)和=(.1,.2’…,..),每个粒子对应着一个问题的潜在解.如将粒子i在D维空间中随机搜索所经历的最优位置记为Pbest=(pbest¨,pbest∞,…,pbest),将种

7、群中所有粒子迄今经历过的最优位置记为Gbest=(gbest1,gbest2,…,gbest.),则粒子的速度按照下式更新:k.+dl=?+c1?R?(p6es￡d一k,d)+c2?:?(gbest:一k.d)(5)k.+dl=d+(6)其中为惯性权重,dk为粒子在第k次迭代第d维的速度,c和c为加速系数,R和尺为均匀分布在[0,1]区间的随机数,为粒子在第k次迭代第d维的位置,pbest为粒子在第k次迭代第d维的最优位置,gbest为迄今为止粒子群中第d维的最优位置.粒子的速度被限制在[一.一,.～]区间,这里.一是第d维的最大速度.3.2

8、粒子群算法改进与动态规划,遗传算法等优化算法比较,PSO具有原理简单,易于实现,依赖的参数少并且收敛速度快,但也存在搜索精度不高和陷人局部最优的缺点.因此,本文引入