基于改进鱼群与粒子群混合算法的机组优化组合-研究

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1、声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：1墨陋叫年钼哆日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：—匐牲2伊i-年6其归硕士论文基于改进鱼群与粒子群

2、混合算法的机组优化组合研究1绪论1．1机组优化的研究背景及意义随着国民经济的发展，电力工业对国民经济的影响越来越重要。作为一个大投入大产出的生产系统，电力系统的运行效率只要提高一点，它所带来的经济效益就会非常的明显。对于一个规模为10GW的系统，标准煤耗量只要降低千分之一，每年即可节约两万吨煤。火电厂燃料费用约占发电成本的70％．80％，机组的优化组合对电厂的效益的影响非常的高。随着电力市场的逐步建立，商业运营已成为我国电力企业改革的主要方向。以“厂网分开，竞价上网"为主要内容、“打破垄断，以引入竞争，降低成本，实现资源优化配置’’为重要目标的电力体制市场化改革已经开始实施。逐步揭开了

3、发电厂商破除垄断经营，实现竞价上网，实现发电厂侧竞争的序幕。电厂为了减小煤耗量，取得最大的收益，预先对发电机组的启停和出力进行调度安排就是非常必要的。这个问题可表述为，在一定的调度周期内(通常是一天或一周)，以最小的成本耗量安排发电计划，实现与给定的负荷平衡并满足一定的约束条件和备用要求。这就是机组组合问题或称为短期发电计划制定，它由不可分割的两方面组成[1-3】：机组优化问题由两方面来组成：(1)各机组在一个调度周期中不同时段的负荷是变化的，应有不同的机组组合方式。但由于这些组合方式之间存在转移附加费用及转移约束费用，所以不应按各个时段的负荷水平孤立寻求最优组合方式，而应在调度周期各

4、时段的整体决策内寻求各机组的最优启停计划。(2)某一时段内给定负荷下机组最优出力的确定机组启停和经济负荷分配问题是一个高维数、非凸的、离散的、非线性的优化问题，当系统的规模较大时，很难找出理论上的最优解，但由于它能够带来显著效益，人们一直在积极研究，提出各种方法来解决这个问题。近年来，人工智能领域的研究日益增多，人工智能算法在机组优化组合问题以及经济负荷分配问题中体现出优势，这为我们研究机组组合以及经济负荷分配问题提供了新的契机。而如何针对所研究问题的特点综合利用这些手段并且采用有效的智能优化算法，有效的解决机组组合以及经济负荷分配问题是本文研究的重点。1．2机组优化的研究现状机组优化

5、问题是一个高维数、非凸、离散、非线性的优化问题，其中包括各机组在1绪论硕士论文一个周期中各时段上运行状态的优化和某一时段内给定负荷下机组最优出力的确定。当系统的规模较大时，要从理论上求得精确的最优解相当困难。人们通过大量的研究，提出了一系列的优化算法，主要分为传统优化方法和现代智能优化方法。1．2．1传统优化方法(1)局部寻优法局部寻优法解机组问题要求给定一个好的初始解，在局部迭代寻优。文献[4]寻找和利用运行费用变化与开停机时间改变量之间的近似关系；文献[5]考虑了负荷经济分配的等微增率准则、负荷的随机性和机组的停运率。此方法所需内存少，计算速度快，但由于其受初始机组组合影响较大，往

6、往找不到全局最优解。(2)优先顺序法(prioritylist)优先顺序法将系统中可行的调度机组按某种经济特性指标顺序事先排出，根据系统负荷大小按这种顺序依次投切机组。此算法占用内存少，计算速度快，虽然找不到最优解，却满足一般的应用要求。文献[6]采用优先顺序法和等煤耗微增率准则考虑一个多区域电网的经济调度问题。经典的优先顺序法在排序过程中不考虑负荷变化，是一种静态排序策略。文献[7]提出了一种考虑负荷变化的优先顺序法，称为顺序投入法(sequentialunitcommitment)，调度过程中动态地给机组排列。文献[8]将传统的经济指标即平均满负荷费用(averagefullloa

7、dcost)和投入利用因子(commitmentutilizationfactor)结合使用，作为排序的指标，取得了更好的效果。文献[9】在顺序投入法中引入了一个全局决策过程，能快速跳出局部解来找到最优解。(3)动态规划法动态规划法是一种组合优化算法，对目标函数没有非常特殊的要求，能求得全局最优解。结合优先顺序法通过对机组组合状态进行限制，能开发出实用算法，因而在实际系统中取得了广泛的应用。文献[10】用分段法考虑了负荷的不确定性和机组的停运率