计及环境约束的机组组合二层规划方案研究

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1、第32卷第2期四川I电力技术Vo1．32，No．22009年4月SichuanElectricPowerTechnologyApr．。2009计及环境约束的机组组合二层规划方案研究蒲实，刘俊勇，陈烨，刘友波，魏震波，路志刚．(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：就节能减排下的机组组合问题，通过一价格惩罚因子将传统的双目标优化问题转化为环境约束下的单目标优化问题，提出了求解该问题的二层规划方法。该方法基于二进制编码，通过一种改进蚁群算法选取上层机组的最优启停，并用二次规划处理下层负荷的优化分配。最后，通过6机系统

2、在24小时内的算例仿真验证了该方案的可行性及有效性。关键词：机组组合；环境约束；蚁群算法；二层规划Abstract：Thecommonbi——objectivemodeloftheunitcommitmentproblemconsideringbotheconomicloaddispatchingande·-conomicemissiondispatchingCaBbeconvertedtoasingleobjectiveoptimizationbyaddingapricepenaltyfactor．Abilevelprog

3、rammingmethodisproposedtosolvethisenvironmentalconstrainedproblem．Basedonabinarycodingtechnique，theup—perleveloptimizationofunitstatusishandledbyanimprovedantcolonyalgorithm，whilethelowerleveloptimizationofloaddispatchingishandledbyquadraticprogramming．Finally，thes

4、imulationresultsof6一unitsystemwithaschedulingtimeho-rizonof24hoursdemonstratethefeasibilityandtheeffectivenessoftheproposedmethodinsolvingtheenvironmentalcon—strainedunitcommitmentproblem．Keywords：unitcommitment；environmentalconstraint；antcolonyoptimization；bilevel

5、programming中图分类号：TM284文献标识码：A文章编号：1003—6954(2009)02—0019—05在电网供需平衡的变化过程中，常常需要起停机解，因此国内外很多学者一直在积极研究求解该问题组以达到系统经济运行的要求。传统的机组组合问的算法。机组组合通常被视为一个二层规划问题：上题就是在得知负荷预测值的情况下确定机组的最优层处理机组的起停状态，下层处理机组的出力分配。组合方式，以实现整个系统费用的最小化。然而，随由于机组出力算法的优劣对机组组合整体求解效果着环保问题重要性的日益提高，机组组合中应该增加影响较小

6、，目前的研究主要集中在上层问题的求解。考虑排污量约束。也就是将发电排污所产生的社会当前用于机组组合优化的算法主要有优先表法J、治污成本作为机组组合的第二个目标函数。目前，可动态规划法J、拉格朗日松弛法等确定性方以用于多目标优化问题的算法主要包括直接进行多法，以及遗传算法、粒子群算法¨、免疫算目标求解以及将多目标通过加权转换为单目标求解法¨、蚁群算法¨"等随机启发式算法。从求解速两大类。对于考虑环境约束的双目标机组组合问题，度上来看，文献[3～8]所提出的各种算法能够很快文献[1]采用遗传算法直接得到Pareto解集，同时考地

7、求解大规模的机组组合问题，但这类算法求得的通虑到最后能用到实际系统中的只能是一个最优解，该常都是初始解附近的某个局部最优解。文献[9—文献还使用Min—max方法、边际收益方法以及加权17]所提出的各种随机启发式算法则能很好地避免平均法，从Pareto解集中选择出一个最优解作为最终陷入局部最优的问题，虽然这类算法仍不能确保得到结果；而文献[2]则使用了一个相对更为实用的双目真正的全局最优解，但这类算法跳出局部最优的能力标加权的方法得到一个单目标优化问题，然后使用混能让它们求得远优于传统的确定性算法的解。在这沌遗传算法求解。比

8、较而言，前者虽能得到Pareto解些随机算法中，蚁群算法为近期研究较多的算法之集，但其实用性不强，因此，下面将使用双目标加权转一。已有的研究表明，该算法能较好地求解组合优化换为单目标优化的方法来进行机组组合优化。问题，为此，这里将使用蚁群算法对加权之后得到的由于单目标的机组组合优化问题是一