基于序优化理论的大规模机组组合求解算法研究

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1、专业学位硕士学位论文基于序优化理论的大规模机组组合求解算法研究作者姓名诸言涵学科专业电气工程指导教师谢敏副教授卢恩高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2015年1月15日Large-scaleUnitCommitmentAlgorithmResearchBasedonOrdinalOptimizationTheoryADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuYanhanSupervisor：Assoc.Prof.XieMinSNENGR.LuEnSouthChinaUniversityofTe

2、chnologyGuangzhou,China分类号：TM71学校代号：10561学号：201221011664华南理工大学硕士学位论文基于序优化理论的大规模机组组合求解算法研究作者姓名：诸言涵指导教师姓名、职称：谢敏副教授卢恩高级工程师申请学位级别：全日制专业学位硕士学科专业名称：电气工程研究方向：电力系统经济调度机组组合问题论文提交日期：2015年1月15日论文答辩日期：2015年3月22日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：王克英教授委员：刘志文高级工程师；刘明波教授；谢敏副教授；董萍副教授华南理工大学学位论文原创性声明本人

3、郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：曰期：>〇丨r年$月公日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学

4、位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在____年解密后适用本授权书。^不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名:日期少丨以.n指导教师签名：日期：2心1許摘要机组组合问题隶属电力经济调度领域，是电力系统优化运行的重要组成部分。在调度周期内，合理的机组发电计划，对于

5、电网的安全稳定、能源消耗的减少、节能发电调度的实现等方面具有重大意义。针对广东电网包含多种类型复杂电源的现状，本文将煤耗费用、购电费用、SO2排放费用的加权和作为目标函数，考虑了带时间耦合关系的系统运行约束、机组特性约束以及一次能源约束，建立了考虑火电、水电、核电、生物质、燃气、外购电多种类型电源的96时段机组组合动态优化模型。该模型综合考虑了机组发电的社会总运行成本。从数学角度来看，机组组合问题是一个高维、非凸、含连续-离散变量的动态混合整数非线性规划问题，具有典型的NP-Hard特质，很难甚至不可能求出其理论上的全局最优解。对于所构建的多类型复杂电源机组组合

6、问题模型，本文通过将其分解成机组启停计划制定与机组经济负荷分配两个子问题，首次引入序优化理论和广义简约梯度算法两种优化方法配合求解。序优化理论是解决大型复杂优化问题的有效工具，以满足工程实际需要为目的，能够简化优化问题复杂程度，节省大量计算时间，保证以较高的概率求得足够好的解。文中在序优化理论的思想下，先通过目标软化将求取全局最优解的目标放松到求取足够好解，之后分别提出降维解耦法和人工神经网络预测法两种方法对抽取的大量机组启停计划的优劣进行快速评估与筛选，并对比了两种方法各自的优缺点。最后采用广义简约梯度法对筛选出的机组启停计划进行经济负荷分配，从而完成整个机组

7、组合问题的求解。最后，本文立足MATLAB.R2010b和通用代数建模系统GAMS的混合编程环境，对2010年广东省实际电力系统进行算例仿真，并与GAMS-BARON解法器中基于混合整数非线性规划下分支定界法的求解结果进行了详细的对比分析，进一步验证了采用序优化理论解决电力系统大规模机组组合问题的可行性和实用性。关键词：大规模；机组组合；序优化理论；广义简约梯度法；足够好解IABSTRACTUnitCommitmentproblembelongstoareasofelectricityeconomicdispatchandistheimportantpartof

8、optimalopera