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《電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型與算法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、作者姓名：翟橋柱論文題目：電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型與算法研究作者簡(jiǎn)介：翟橋柱，男，1972年6月出生，1999年9月師從于西安交通大學(xué)系統(tǒng)工程研究所管曉宏教授，于2005年12月獲博士學(xué)位。中文摘要電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度是有巨大潛在經(jīng)濟(jì)效益的一類(lèi)優(yōu)化問(wèn)題。它的主要目標(biāo)是在確保電力正常供應(yīng)的前提下合理利用發(fā)電資源，減少能源消耗和環(huán)境污染，降低發(fā)電總成本，提高發(fā)電廠在電力市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著主要發(fā)電用燃料——煤、石油和天然氣等資源的日漸消耗和世界范圍內(nèi)電力市場(chǎng)化改革的推進(jìn)，如何進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度水平成為迫切
2、需要研究的一個(gè)課題。Lagrange松弛法是目前公認(rèn)的求解電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題最有效的方法之一。本文主要研究了Lagrange松弛法框架下一些多年遺留問(wèn)題以及電力市場(chǎng)環(huán)境下與調(diào)度有關(guān)的一些新問(wèn)題。具體包括以下幾個(gè)方面：對(duì)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了概述，特別分析了電力市場(chǎng)環(huán)境下對(duì)調(diào)度問(wèn)題的新要求，介紹了我國(guó)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度現(xiàn)狀。Lagrange松弛框架下的同構(gòu)振蕩是一個(gè)多年未獲解決的難題，同構(gòu)振蕩是指在松弛法框架下，乘子每次修正后，相同機(jī)組對(duì)應(yīng)的子問(wèn)題的解始終保持同步變化。雖然從對(duì)偶問(wèn)題角度看，同構(gòu)振蕩
3、是自然的，但由于受系統(tǒng)負(fù)載需求的制約，在可行解和最優(yōu)解中相同機(jī)組的開(kāi)關(guān)狀態(tài)及生產(chǎn)情況一般不同，所以同構(gòu)振蕩會(huì)使構(gòu)造可行解變得異常困難。本文通過(guò)分析同構(gòu)振蕩產(chǎn)生的根源，指出只有通過(guò)合理的途徑將對(duì)偶優(yōu)化中的相同子問(wèn)題化為不同才能從根本上消除同構(gòu)振蕩。由于正是系統(tǒng)負(fù)載需求約束導(dǎo)致相同機(jī)組的解可能不同，所以本文提出采用增廣Lagrange函數(shù)引入對(duì)負(fù)載需求約束的懲罰項(xiàng)，且在解子問(wèn)題時(shí)提出了序貫求解算法以克服可分性被破壞后給求解帶來(lái)的困難，理論分析和實(shí)例測(cè)試均表明這是一種能徹底克服同構(gòu)振蕩的有效算法，同時(shí)這種方
4、法還可以解決相同機(jī)組市場(chǎng)競(jìng)標(biāo)中的公平性問(wèn)題。(參見(jiàn)：QiaozhuZhai,XiaohongGuan,JianCui.UnitCommitmentwithIdenticalUnits:SuccessiveSubproblemsSolvingMethodBasedonLagrangianRelaxation[J].IEEETransactionsonPowerSystems,Vol.17,No.4,pp.1250-1257.2002.X.H.Guan,Q.Z.Zhai,F.Lai.NewLagrangi
5、anRelaxationBasedAlgorithmforResourceSchedulingwithHomogeneousSubproblems[J].JournalofOptimizationTheoryandApplications,Vol.113,No.1,pp.65-82,2002.)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度中機(jī)組的爬升約束會(huì)給求解帶來(lái)極大困難，引起困難的根本原因在于離散量與連續(xù)量的密切耦合，本文通過(guò)深入分析提出了一種新的狀態(tài)定義及階段劃分方法，基于新的狀態(tài)定義實(shí)現(xiàn)了離散量與連續(xù)量的解耦，以此為基礎(chǔ)
6、設(shè)計(jì)了一種雙動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法4，在低層用連續(xù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)的連續(xù)決策，在高層用離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)的離散決策，其中離散決策費(fèi)用與低層的最優(yōu)連續(xù)決策有關(guān)。雙動(dòng)態(tài)規(guī)劃法可以迅速獲得具有爬升約束機(jī)組子問(wèn)題的最優(yōu)解，理論分析及數(shù)值計(jì)算均表明了算法的有效性，從而徹底改變了長(zhǎng)期以來(lái)該問(wèn)題難以有效求解的局面，解決了遺留多年的又一個(gè)難題。(參見(jiàn)：翟橋柱，管曉宏，郭燕，孫嵐.具有混合動(dòng)態(tài)約束的生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度新算法[J].自動(dòng)化學(xué)報(bào)，Vol.30,No.4,pp.539-546,July2004.Wei,Fan,Xiao
7、hongGuan,QiaozhuZhai.ANewMethodforUnitCommitmentwithRampingConstraints[J].ElectricPowerSystemsResearch,Vol.62,pp.215-224,2002.)目前文獻(xiàn)中廣泛采用的機(jī)組煤耗曲線是凸二次曲線，然而實(shí)際的煤耗曲線是非常復(fù)雜的非凸函數(shù)，凸二次曲線僅是一種近似。本文提出的子問(wèn)題求解算法可以處理更為精確的非凸煤耗特征，理論分析和實(shí)例測(cè)試驗(yàn)證了相關(guān)方法的有效性，從而在模型的精確性和解的性能兩方面均取得了重
8、要突破，新方法在日益重視節(jié)能降耗和環(huán)保指標(biāo)的電力市場(chǎng)環(huán)境下具有重要意義。(參見(jiàn)：QiaozhuZhai,XiaohongGuan,FengGao.ProductionSchedulingwithHybridDynamicsandConstraints[C].43rdIEEEConferenceonDecisionandControl,December2004,Atlantis,ParadiseIsland,Bahamas,0476-THA01.6,200
