基于混合智能算法的電力系統(tǒng)經(jīng)濟負荷分配

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1、廣東工業(yè)大學碩±學位論文（工學碩±）基于混合智能算法的電力系統(tǒng)經(jīng)濟負荷分配周廣闖二〇－五年五月ＴＭ７３４學校代號；１１８４５分類號：ＵＤＣ：密級：學號：２１１１２０４０２０廣東工業(yè)大學碩±學位論文（工學碩古）基于混合智能算法的電力系統(tǒng)經(jīng)濟負荷分配周廣闖指導教師姓名、職稱：陳環(huán)華副教授學科：由氣工程（專業(yè)）或領(lǐng)域名稱學生所屬學院：自動化學院論文答辯日期：２０１５年５月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏ

2、ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ）ｇｇＥｃｏｎｏｍｉｃｌｏａｄｄｉｓｐａｔｃｈｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｈｙｂｒｉｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕＧｕａｎｇｃｈｕａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．Ｃｈｅ打ＪｉｎｇｈｕａＭａｙ２０

3、１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏ打ＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏ打ｇ，Ｐ．民？Ｃｈｉｎａ，５１０００６摘要一電力系統(tǒng)經(jīng)濟巧荷分配（ＥｃｏｎｏｍｉｃＬｏａｄＤｉｓｐａｔｃｈ，ＥＬＤ）是電力系統(tǒng)中種非常重要的優(yōu)化問題，在滿足系統(tǒng)功率平衡的條件下，合理的分配各機組出力可節(jié)省能源消耗，提高經(jīng)濟效益。隨著我國工業(yè)和經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源短缺及環(huán)境問題日益嚴峻一，改善能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展可再

4、生能源已迫在眉睫。風能作為種清潔的可再生能源已經(jīng)得到了大力開發(fā)和利用，但風電具有隨化波動性，風電并網(wǎng)對電網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)的同時也增加了經(jīng)濟負荷分配的難度。因此，在原有經(jīng)濟負荷分配問題的基礎(chǔ)上研究含風電的電力系統(tǒng)經(jīng)濟負荷分配問題，具有非常重要的意義。首先，本文介紹了風速的分布特性，研究了風電輸出功率與風速的函數(shù)關(guān)系，探討了風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)和經(jīng)濟負荷分配問題的影響；分析了各儲能技術(shù)特點、優(yōu)缺點及在電力系統(tǒng)中的應用，探討Ｔ儲能系統(tǒng)容量配置方法。其次，本文對粒子群算法（ＰＳＯ

5、）和單純形算法（ＮＭ）進行了詳細的研究，考慮粒子群算法強大的全局搜索能力和單純形算法強大的局部捜索能力一，提出了種將兩種算法相結(jié)合的泡合智能算法一（ＮＭＰＳＯ）。通過典型測試函數(shù)進行測試，測試結(jié)果驗證了混合算法較單算法在收斂速度和最優(yōu)解質(zhì)量上的優(yōu)越性。再次，分別建立了電力系統(tǒng)靜態(tài)經(jīng)濟負荷分配數(shù)學模型和動態(tài)經(jīng)濟負荷分配數(shù)學模型。靜態(tài)經(jīng)濟負荷分配模型中分析了汽輪機閥點效應對機組耗量特性的影響及網(wǎng)損的求解方法；動態(tài)經(jīng)濟負荷分配模型中考慮各時段的時間鍋合性，分析了機組的爬坡約束。采用粒

6、子群算法和海合智能算法對不同的算例進斤求解，，通過對比算例求解結(jié)果驗證了混合智能算法在求解靜態(tài)經(jīng)濟負荷分配問題和動態(tài)經(jīng)濟負荷分配問題時，在收斂速度和最優(yōu)解質(zhì)量上均具有明顯優(yōu)勢。最后，本文建立了含風電的電力系統(tǒng)經(jīng)濟負荷分配問題的數(shù)學模型，在此模型基礎(chǔ)上對系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用約束進行改進，得到了加入儲能系統(tǒng)后的數(shù)學模型。同時，針對不考慮環(huán)境污染成本的單目標ＥＬＤ和考慮環(huán)境污染成本的多目標ＥＬＤ兩種情況，采用混合智能算法進行求解，優(yōu)化結(jié)果表明了該模型的可行性。關(guān)鍵詞：風電場；儲能技術(shù)：粒

7、子群算法；單純形算法；經(jīng)濟負荷分配ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍｅｃｏｎｏｍｉｃｌｏａｄｄｉｓａｔｃｈｒｏｂｌｅｍｉｓｏｎｅｋｉｎｄｏｆｖｅｒｉｍｐｏｒｔａｎｔｏｗｅｒｐｙｐｐｙｐｓｓｔｅｍｏｔｉｍｉｚａｔｉｏ打ｒｏｂｌｅｍ．Ｕ打ｄｅｒｔｈｅＣＯ打ｄｉｔｉｏ打ｓ化ｍｅｅｔｔｈｅｂａｌａｎｃｅｏｆｔｉｔｌｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍｙｐ，ｐｐｙ過ｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｅａｃｈ

8、ｕｎｉｔ０叫ｕｔｃａｎｓａｖｅｅ打ｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｏｎａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｐｐｔｉｅｃｏｎｏｍｃｍｅｎ＇ｎｏｍｅｆｆｉｃｅｔｅｒａｅｖｅｏｆＣｈｎａｓｉｎｓｔｒａｎｄｅｎｅｒｉｉｎｃｙ．Ｗｉｈｆｅｉｄｄｌｏｐｔｉｄｕｙｅｃｏｙｐ，ｇｙｓｈｏｒａｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｌｒｏｂｌｅｍｓｂｅｃｏｅｓｅｖｅｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｌ．Ｔｏｉｍｒｏｖｅｅｎｅｒｔｇｓｎｔａｐｍｇｙｐｇｙｓｔ