电力系统机组组合问题的膜计算方法研究

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1、工程硕士学位论文电力系统机组组合问题的膜计算方法研究作者姓名杜余昕工程领域电气工程校内指导教师谢敏副教授校外指导教师王建武高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2017年11月StudyonMembraneComputingMethodforPowerSystemUnitCommitmentProblemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DuYuxinSupervisor：AssociateProf.XieMinSNENGR.WangJianwuSouthChinaUniversi

2、tyofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM744学校代号：10561学号：201521012163华南理工大学硕士学位论文电力系统机组组合问题的膜计算方法研究作者姓名：杜余昕指导教师姓名、职称：谢敏副教授王建武高级工程师申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电气工程论文形式：□产品研发□工程设计应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：电力系统优化运行与控制论文提交日期：2017年11月26日论文答辩日期：2018年3月24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：刘明波委员：赵维兴、谢敏、朱

3、建全、董萍华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。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。对本文的研究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：日期：年月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，即：研究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（

4、除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学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，（校保密委员会审定为涉密学位时间：年月日）于年月日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“√”)作者签名：日期：指导教师签名：日期作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含

5、邮编)：摘要机组组合是电力系统安全经济运行的主要优化问题之一，其目的在于根据负荷预测曲线合理制定发电计划，在满足电力系统正常运行的基本前提下，提高经济性。本文首次将膜计算应用于机组组合问题，为求解机组组合问题提供新的计算思路，拓宽电力系统优化问题求解的新视野。机组组合为同时包含离散变量和连续变量的混合整数非线性优化问题，当机组规模不断扩大，计算量和复杂程度随之增加，在合理时间内获得精确可行解具有一定难度。本文将机组组合问题分解为制定机组启停计划和经济负荷分配两个部分，即只包含整数变量和只含连续变量的两层子问题，其优化变量分别为机组启停状态和机组出力大

6、小。对于动态经济调度部分，采用适用于求解连续变量的仿生膜计算方法，构建包含基本膜和拟高尔基体膜的网状膜结构，以发电机组的出力大小为进化对象，并分别设计对应的进化规则，对基于二次罚函数的无约束经济调度模型进行求解。对于机组启停状态，采用遗传膜优化算法，构建嵌套膜结构，以机组的启停状态作为进化对象，并以二进制遗传算法作为进化规则。混合膜计算即为遗传膜算法和仿生膜优化算法的结合，用于求解完整的机组组合问题，根据下层优化的结果评价上层变量组合的优劣，据此不断进行上层变量和下层变量的进化更新，直至优化结果收敛。另外，为提高膜计算的搜索能力及求解效率，本文引入交

7、叉熵优化方法，基于交叉熵混合膜计算方法对机组组合问题进行优化求解。基于IEEE39和IEEE118经济调度及10~100机组24时段机组组合的多个仿真结果表明，本文所提方法能有效求解大规模机组组合问题，计算结果稳定性良好，与其他智能方法相比拥有一定优势，具有很好的应用前景。关键字：机组组合；经济调度；膜计算；交叉熵IABSTRACTUnitcommitmentproblemisapowersystemoptimizationproblemrelatedtosafeandeconomicoperation,itsmainpurposeistomaket

8、hereasonablepowergenerationplanaccordingtotheloadforec