欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

基于多源互補的風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度方法與流程

文檔序號:11680511閱讀:485來源:國知局
基于多源互補的風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度方法與流程

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種基于多源互補的風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度方法。



背景技術(shù):

風(fēng)電規(guī)?;尤腚娋W(wǎng)對電力運行節(jié)能減排、保障經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義,然而風(fēng)電具有很強的隨機性、間歇性和難以準(zhǔn)確預(yù)測性,對電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度帶來了新的挑戰(zhàn)?,F(xiàn)有的風(fēng)電和火電聯(lián)合調(diào)度模式隨著風(fēng)電入網(wǎng)比重的增加極易犧牲火電運行的經(jīng)濟性和效率,而為風(fēng)電配置大容量儲能系統(tǒng)是改善風(fēng)電輸出質(zhì)量、促進風(fēng)電消納的有效措施,在各種儲能系統(tǒng)中,抽水蓄能具有容量大、技術(shù)成熟、經(jīng)濟可靠等優(yōu)勢,因此國內(nèi)外在風(fēng)儲聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度方面的研究也以風(fēng)蓄聯(lián)合居多,研究內(nèi)容主要涉及以下3個方面:

一、風(fēng)蓄聯(lián)合運行方式優(yōu)化:探討風(fēng)蓄容量配合以及如何利用抽水蓄能來提高風(fēng)電滲透率,此類研究大多針對獨立自治的島國微網(wǎng),需要滿足風(fēng)蓄聯(lián)合運行的地理優(yōu)勢;二、風(fēng)蓄聯(lián)合運行效益最大化:此類研究基于日前電力市場交易環(huán)境,在峰谷電價的激勵機制下實現(xiàn)風(fēng)蓄聯(lián)合運行的經(jīng)濟效益最優(yōu),本質(zhì)上是利用抽水蓄能為風(fēng)電“削峰填谷”,將風(fēng)蓄獨立于整個系統(tǒng)之外,僅限于兩者聯(lián)合運行經(jīng)濟性的討論,對電力系統(tǒng)整體運行的影響以及清潔能源電力的消納問題并未涉及;三、風(fēng)蓄火聯(lián)合經(jīng)濟調(diào)度:此類研究將風(fēng)蓄聯(lián)合與火電一起參與調(diào)度,盡管融入了火電的調(diào)度,但目前相關(guān)研究仍停留在風(fēng)蓄聯(lián)合的層面,抽水蓄能單純用來改善風(fēng)電的運行特性,對系統(tǒng)負(fù)荷特性和傳統(tǒng)機組運行效率的改善以及清潔能源消納能力提高方面考慮的較少,如何從系統(tǒng)調(diào)度層面制定風(fēng)蓄火協(xié)調(diào)運行機制、在提高風(fēng)電利用率的同時實現(xiàn)火電機組的高效平穩(wěn)運行是此類研究需要解決的問題。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種基于多源互補的風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度方法,在促進風(fēng)電消納的同時保障了火電機組運行的經(jīng)濟性和平穩(wěn)性。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,基于多源互補的風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度方法,包括以下步驟:

步驟一、建立多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型:

步驟1.1、建立以火電煤耗最低、火電出力調(diào)節(jié)量最少、水電發(fā)電量最大、風(fēng)電入網(wǎng)后負(fù)荷波動最低為目標(biāo)的4個優(yōu)化目標(biāo);

步驟1.2、確定4個優(yōu)化目標(biāo)的約束條件;

步驟二、將4個優(yōu)化目標(biāo)進行加權(quán)轉(zhuǎn)化,得到多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)f;

步驟三、結(jié)合目標(biāo)函數(shù)f,采用改進的模擬植物生長算法求解多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型。

步驟1.1具體為:分別建立以火電煤耗最低為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f1、以火電出力調(diào)節(jié)量最少為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f2、以水電發(fā)電量最大為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f3、以風(fēng)電入網(wǎng)后負(fù)荷波動最低為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f4:

式中:t是調(diào)度周期的總時段數(shù);nt是火電機組的總數(shù);nh是水電機組的總數(shù);nph是抽水蓄能機組的總數(shù);sit是火電機組的開停機狀態(tài)變量,sit取值1表示開機,sit取值0表示停機;ai、bi、ci是第i臺火電機組的燃料費用系數(shù);pgit是第i臺火電機組在t時段的輸出功率;phjt是第j臺水電機組在t時段的輸出功率;pdt是t時段的負(fù)荷需求;pwt是t時段的風(fēng)電功率預(yù)測值;ukt是抽水蓄能機組的狀態(tài)變量,ukt取值1表示發(fā)電狀態(tài),對應(yīng)的pphkt為發(fā)電輸出功率;ukt取值-1表示抽水,相對應(yīng)的pphkt為抽水功率;ukt取值0,表示抽水蓄能機組閑置。

步驟1.2中的約束條件包括系統(tǒng)約束、火電機組運行約束、抽水蓄能機組運行約束、水電機組運行約束和風(fēng)電場可用風(fēng)電功率約束;

1)系統(tǒng)約束具體包括:

實時負(fù)荷平衡約束:

系統(tǒng)正旋轉(zhuǎn)備用約束:

系統(tǒng)負(fù)旋轉(zhuǎn)備用約束:

式中:pgimax、pgimin分別為第i臺火電機組的出力上限、出力下限;phjmax、phjmin分別為第j臺水電機組的出力上限、出力下限;kd為系統(tǒng)的負(fù)荷旋轉(zhuǎn)備用率;ru(pwt)、rd(pwt)分別是應(yīng)對風(fēng)電功率預(yù)測誤差所需的正、負(fù)旋轉(zhuǎn)備用量,按式(8)計算:

式中:α、β為風(fēng)電的備用系數(shù);

2)火電機組運行約束具體包括:

火電機組出力約束:pgimin≤pgit≤pgimax(9)

火電機組爬坡約束:-rdiδt≤pgit-pgi(t-1)≤ruiδt(10)

式中:rui是第i臺火電機組升負(fù)荷時的調(diào)節(jié)速率;rdi是第i臺火電機組降負(fù)荷時的調(diào)節(jié)速率;pgi(t-1)是第i臺火電機組在t-1時段的輸出功率;δt是調(diào)度時段的時間長度;

3)抽水蓄能電站運行約束具體包括:

抽水蓄能機組發(fā)電、抽水功率約束:

式中:pphkgmin和分別是第k臺抽水蓄能機組發(fā)電功率下限;pphkgmax是第k臺抽水蓄能機組發(fā)電功率上限;pphkpmin是第k臺抽水蓄能機組抽水功率下限;pphkpmax是第k臺抽水蓄能機組抽水功率上限;

抽水蓄能電站容庫約束,具體為:

發(fā)電時上、下水庫的庫容變化為:

抽水時上、下水庫的庫容變化為:

任意調(diào)度時刻t,上、下水庫的庫容滿足:

式中:vut、vdt分別是時段t上水庫的實時庫容、下水庫的實時庫容;vu(t+1)、vd(t+1)分別是時段t+1上水庫的實時庫容、下水庫的實時庫容;vumin、vumax分別是上水庫的最小庫容、最大庫容;vdmin、vdmax是下水庫的最小庫容、最大庫容;ηg、ηp是發(fā)電或抽水時的平均水量轉(zhuǎn)換系數(shù)、平均電量轉(zhuǎn)換系數(shù);

抽水蓄能調(diào)度周期內(nèi)的抽水、發(fā)電平衡約束:

式中:τg是調(diào)度周期內(nèi)抽水蓄能發(fā)電時段數(shù);τp是調(diào)度周期內(nèi)抽水蓄能抽水時段數(shù);ηph為抽水蓄能機組的效率;

4)水電機組運行約束:

水電機組出力約束:phjmin≤phjt≤phjmax(16)

水電轉(zhuǎn)換關(guān)系:phjt=ηhjaqjthjt(17)

式中:ηhj是第j臺水電機組的效率;a是水電轉(zhuǎn)換常數(shù);qjt是第j臺水電機組在t時段的發(fā)電引用流量;hjt為t時段第j臺水電機組的凈水頭;

水電發(fā)電可用水量約束:

式中:wmin、wmax分別是水庫調(diào)度部門分配的最小、最大可用發(fā)電水量;

5)風(fēng)電場可用風(fēng)電功率為:pwt=cwtpwr(19)

式中:cwt是t時段風(fēng)電場的容量系數(shù),pwr為風(fēng)電的額定裝機容量。

步驟二的具體過程為:

為優(yōu)化目標(biāo)f1、f2、f3、f4的相對重要性標(biāo)度賦值,構(gòu)造比較矩陣c:

式中:fij為優(yōu)化目標(biāo)fi(i=1,2,3,4)和fj(j=1,2,3,4)的相對重要性標(biāo)度值;

將比較矩陣c的每一列向量歸一化后得到矩陣對矩陣按行求和得到列向量對列向量進行歸一化后得到的各個元素ω1、ω2、ω3、ω4分別對應(yīng)為4個優(yōu)化目標(biāo)的權(quán)重因子;

采用層次分析法,將優(yōu)化目標(biāo)f1、f2、f3、f4通過權(quán)重因子加權(quán)轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)函數(shù),即為多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)f:

f=min(ω1f1+ω2cpgf2-ω3cphf3+ω4cpphf)4(21)

式中:cpg、cph、cpph為懲罰系數(shù)。

步驟五的具體步驟為:

步驟3.1、改進的模擬植物生長算法記為dpgsa算法,輸入風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù);輸入dpgsa算法的相關(guān)參數(shù):最大迭代次數(shù)nmax、最優(yōu)解最大重復(fù)次數(shù)nrmax、連續(xù)找不到比種子更優(yōu)的候選解的最大次數(shù)nnmax;初始化算法的迭代變量niter=1,最優(yōu)解重復(fù)次數(shù)kr=0,連續(xù)找不到比種子更優(yōu)的候選解的次數(shù)kn=0;

步驟3.2、dpgsa算法的初始優(yōu)化變量即為種子s,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)f計算種子目標(biāo)函數(shù)值fs=f(s),選定種子s為算法的初始解,令當(dāng)前最優(yōu)解pbest=s,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)f計算當(dāng)前最優(yōu)值fopt=f(pbest),并設(shè)基點pbase=s;

步驟3.3、從基點pbase出發(fā)分別按照粗放生長模式和精細(xì)生長模式搜索新生長的節(jié)點,構(gòu)成生長點集合:

步驟3.4、將生長點集合中不滿足約束條件的節(jié)點刪除;將目標(biāo)函數(shù)值高于fs的節(jié)點剔除,并將剩余的節(jié)點的數(shù)目記作l;

步驟3.5、如果l=0且kn<nnmax,則kn=kn+1,返回步驟3.3;若l>0,轉(zhuǎn)到下一步;若l<0,轉(zhuǎn)到步驟3.10;

步驟3.6、更新pbest:找出l個節(jié)點中具有最小目標(biāo)函數(shù)值的節(jié)點并記作pmin;若f(pmin)<fopt,則令pbest=pmin,fopt=f(pmin);若f(pmin)=fopt,則保留pmin并令kr=kr+1;若kr<nnmax,則轉(zhuǎn)至下一步;否則轉(zhuǎn)到步驟3.10;

步驟3.7、更新節(jié)點的生長素濃度值,假設(shè)生長點集合中總共有k個節(jié)點p1,p2,…,pi,pk,對應(yīng)的生長素濃度值表示為c1,c2,…,ci,…,ck;

步驟3.8、采用隨機數(shù)投擲法為下一次迭代選取基點,隨機產(chǎn)生[0,1]區(qū)間的隨機數(shù)η,若滿足則令基點pbase=pd,cd表示第d個節(jié)點的生長素濃度值;

步驟3.9、若niter≤nmax,則niter=niter+1,返回步驟3.3;否則轉(zhuǎn)至下一步;

步驟3.10、終止迭代,輸出最優(yōu)解pbest和最優(yōu)值fopt。

步驟3.2中,對于調(diào)度周期的t個時段,種子s定義如下:

式中:是第1~nt臺火電機組分別在時段1~t的出力;是第1~nh臺水電機組分別在時段1~t的出力;是第1~nph臺抽水蓄能機組分別在時段1~t的出力;

根據(jù)種子優(yōu)選機制利用logistic混沌映射生成種子s,種子s中每一維火電、水電和抽水蓄能的初始出力按照下式生成:

pgit=pgimin+zit(pgimax-pgimin)i∈nt,t∈t(23)

phjt=phjmin+z′jt(phjmax-phjmin)j∈nh,t∈t(24)

pphkt=ukt[pphkmin+z″jt(pphkr-pphkmin)]k∈nph,t∈t(25)

式中:zit、z′jt是利用logistic混沌映射生成的混沌變量。

dpgsa算法中,對可能越界的節(jié)點進行調(diào)整:

水電出力越界調(diào)整:

抽水蓄能出力越界調(diào)整:

式中:δpph是最小出力越限調(diào)整量;

火電出力越界調(diào)整:

步驟3.7中,將目標(biāo)函數(shù)f作為背光函數(shù),計算各個節(jié)點的生長素濃度:

式中:k是節(jié)點的個數(shù),pi是第i個節(jié)點,ci是pi的生長素濃度。

本發(fā)明的有益效果是:

(1)建立的多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型包括優(yōu)化目標(biāo)和約束條件,以最大限度消納風(fēng)電、保證火電機組高效平穩(wěn)運行、實現(xiàn)系統(tǒng)整體運行的經(jīng)濟性和可靠性最優(yōu)為優(yōu)化目標(biāo),優(yōu)化目標(biāo)相互關(guān)聯(lián)、相互制約,約束條件完整的計及了系統(tǒng)約束、火電機組運行約束、抽水蓄能機組運行約束和水電機組運行約束等多維度、強耦合性的約束條件;

(2)采用改進的模擬生長算法,適用于含大規(guī)模非線性耦合約束和目標(biāo)函數(shù)的動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型的求解,對約束條件的處理非常簡單,易于實現(xiàn),適充分激勵水電和抽水蓄能的調(diào)節(jié)能力,在水電和抽水蓄能的共同作用下,火電出力保持平穩(wěn),燃煤費用達到最優(yōu),提高了調(diào)度結(jié)果的精確性和可靠性;

(3)風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)由4種自然特性差異較大的能源構(gòu)成,針對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中抽水蓄能僅用來平滑風(fēng)電功率而無法兼顧系統(tǒng)整體運行特性的缺陷,充分利用能源的相濟互補來改善每種電源的運行特性,減少了風(fēng)電不確定性對系統(tǒng)調(diào)度的影響,有效提高了風(fēng)電利用率,改善了以犧牲火電效率為代價的現(xiàn)狀,提高系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和新能源的消納能力。與傳統(tǒng)的風(fēng)火電聯(lián)合運行模式相比,大大降低火電出力的波動程度,減少機組的啟停操作。

附圖說明

圖1是dpgsa算法求解風(fēng)蓄水火多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型的流程圖;

圖2是10機測試系統(tǒng)各時段抽水蓄能的最優(yōu)抽水功率和發(fā)電功率結(jié)果;

圖3是10機測試系統(tǒng)各時段的水電、風(fēng)電和火電的最優(yōu)調(diào)度出力結(jié)果。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細(xì)說明:如圖1所示,基于多源互補的風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的多目標(biāo)動態(tài)調(diào)度方法,包括以下步驟:

步驟一、建立多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型:

步驟1.1、建立以火電煤耗最低、火電出力調(diào)節(jié)量最少、水電發(fā)電量最大、風(fēng)電入網(wǎng)后負(fù)荷波動最低為目標(biāo)的4個優(yōu)化目標(biāo);

步驟1.2、確定4個優(yōu)化目標(biāo)的約束條件;

步驟二、將4個優(yōu)化目標(biāo)進行加權(quán)轉(zhuǎn)化,得到多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)f;

步驟三、結(jié)合目標(biāo)函數(shù)f,采用改進的模擬植物生長算法求解多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型。

所述步驟1.1具體為:分別建立以火電煤耗最低為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f1、以火電出力調(diào)節(jié)量最少為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f2、以水電發(fā)電量最大為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f3、以風(fēng)電入網(wǎng)后負(fù)荷波動最低為目標(biāo)的優(yōu)化目標(biāo)f4:

式中:t是調(diào)度周期的總時段數(shù),取24h;nt是火電機組的總數(shù);nh是水電機組的總數(shù);nph是抽水蓄能機組的總數(shù);sit是火電機組的開停機狀態(tài)變量,sit取值1表示開機,sit取值0表示停機;ai、bi、ci是第i臺火電機組的燃料費用系數(shù);pgit是第i臺火電機組在t時段的輸出功率/mw;phjt是第j臺水電機組在t時段的輸出功率/mw;pdt是t時段的負(fù)荷需求/mw;pwt是t時段的風(fēng)電功率預(yù)測值/mw;ukt是抽水蓄能機組的狀態(tài)變量,ukt取值1表示發(fā)電狀態(tài),對應(yīng)的pphkt為發(fā)電輸出功率/mw;ukt取值-1表示抽水,相對應(yīng)的pphkt為抽水功率/mw;ukt取值0,表示機組既不抽水也不發(fā)電。

步驟1.2中的約束條件包括系統(tǒng)約束、火電機組運行約束、抽水蓄能機組運行約束、水電機組運行約束和風(fēng)電場可用風(fēng)電功率約束;

1)系統(tǒng)約束具體包括:

實時負(fù)荷平衡約束:

系統(tǒng)正旋轉(zhuǎn)備用約束:

系統(tǒng)負(fù)旋轉(zhuǎn)備用約束:

式中:pgimax、pgimin分別為第i臺火電機組的出力上限、出力下限/mw;phjmax、phjmin分別為第j臺水電機組的出力上限、出力下限/mw;kd為系統(tǒng)的負(fù)荷旋轉(zhuǎn)備用率;ru(pwt)、rd(pwt)分別是應(yīng)對風(fēng)電功率預(yù)測誤差所需的正、負(fù)旋轉(zhuǎn)備用量/mw,按式(8)的二階模型計算:

式中:α、β為風(fēng)電的備用系數(shù);

2)火電機組運行約束具體包括:

火電機組出力約束:pgimin≤pgit≤pgimax(9)

火電機組爬坡約束:-rdiδt≤pgit-pgi(t-1)≤ruiδt(10)

式中:rui是第i臺火電機組升負(fù)荷時的調(diào)節(jié)速率/mw/h;rdi是第i臺火電機組降負(fù)荷時的調(diào)節(jié)速率/mw/h;pgi(t-1)是第i臺火電機組在t-1時段的輸出功率/mw;δt是調(diào)度時段的時間長度;

3)抽水蓄能電站運行約束具體包括:

抽水蓄能機組發(fā)電、抽水功率約束:

式中:pphkgmin是第k臺抽水蓄能機組發(fā)電功率下限/mw;pphkgmax是第k臺抽水蓄能機組發(fā)電功率上限/mw;pphkpmin是第k臺抽水蓄能機組抽水功率下限;pphkpmax是第k臺抽水蓄能機組抽水功率上限/mw;

抽水蓄能電站容庫約束,具體為:

發(fā)電時上、下水庫的庫容變化為:

抽水時上、下水庫的庫容變化為:

任意調(diào)度時刻t,上、下水庫的庫容滿足:

式中:vut、vdt分別是時段t上水庫的實時庫容、下水庫的實時庫容/m3;vu(t+1)、vd(t+1)分別是時段t+1上水庫的實時庫容、下水庫的實時庫容/m3;vumin、vumax分別是上水庫的最小庫容、最大庫容/m3;vdmin、vdmax分別是下水庫的最小庫容、最大庫容/m3;ηg、ηp分別是發(fā)電或抽水時的平均水量轉(zhuǎn)換系數(shù)、平均電量轉(zhuǎn)換系數(shù);

抽水蓄能調(diào)度周期內(nèi)的抽水、發(fā)電平衡約束:

式中:τg是調(diào)度周期內(nèi)抽水蓄能發(fā)電時段數(shù);τp是調(diào)度周期內(nèi)抽水蓄能抽水時段數(shù);ηph為抽水蓄能機組的效率;

4)水電機組運行約束:

水電機組出力約束:phjmin≤phjt≤phjmax(16)

水電轉(zhuǎn)換關(guān)系:phjt=ηhjaqjthjt(17)

式中:ηhj是第j臺水電機組的效率;a是水電轉(zhuǎn)換常數(shù);qjt是第j臺水電機組t時段發(fā)電引用流量/m3/s;hjt為t時段第j臺水電機組的凈水頭/m;

水電發(fā)電可用水量約束:

式中:wmin、wmax是水庫調(diào)度部門分配的最小、最大可用發(fā)電水量/m3

5)風(fēng)電場可用風(fēng)電功率為:

pwt=cwtpwr(19)

式中:cwt是t時段風(fēng)電場的容量系數(shù),pwr為風(fēng)電的額定裝機容量。

表1采用不同能源組合的火電出力波動特性對比

通過表1能夠看出,在風(fēng)電大規(guī)模入網(wǎng)的情況下,傳統(tǒng)的風(fēng)火電聯(lián)合調(diào)度僅利用火電應(yīng)對風(fēng)電隨機性,導(dǎo)致火電出力方差高達122264mw2,說明機組啟?;蛘{(diào)荷操作頻繁;風(fēng)蓄火聯(lián)合調(diào)度中火電出力方差值降為64892.8mw2,比風(fēng)火聯(lián)合運行時減少46.9%,而風(fēng)蓄水火聯(lián)合調(diào)度中火電出力方差值降至14685.4mw2,與水電加入前僅有抽水蓄能調(diào)節(jié)的情況相比減少了77.4%,比傳統(tǒng)的風(fēng)火聯(lián)合運行減少87.99%,充分顯示了風(fēng)蓄水火聯(lián)合運行的優(yōu)勢,說明了水電對抽水蓄能調(diào)峰效果具有重要的彌補作用。

步驟二的具體過程為:根據(jù)決策者的偏好及經(jīng)驗,為優(yōu)化目標(biāo)f1、f2、f3、f4的相對重要性標(biāo)度賦值,構(gòu)造比較矩陣c:

將比較矩陣c的每一列向量歸一化后得到矩陣對矩陣按行求和得到列向量對列向量進行歸一化為得到4個優(yōu)化目標(biāo)分別對應(yīng)的權(quán)重因子ω1=0.5,ω2=0.2,ω3=0.1,ω4=0.2;

采用層次分析法,將優(yōu)化目標(biāo)f1、f2、f3、f4通過權(quán)重因子加權(quán)轉(zhuǎn)化成單目標(biāo)函數(shù),即為多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)f:

f=min(ω1f1+ω2cpgf2-ω3cphf3+ω4cpphf)4(21)

式中:cpg、cph、cpph為懲罰系數(shù),保持了各優(yōu)化目標(biāo)物理量綱的一致。

步驟五的具體步驟為:dpgsa算法中,為了使節(jié)點盡可能在可行域內(nèi)生長,對可能越界的節(jié)點進行調(diào)整:水電出力越界調(diào)整:

抽水蓄能出力越界調(diào)整:

式中:δpph是最小出力越限調(diào)整量/mw;

火電出力越界調(diào)整:

步驟3.1、改進的模擬植物生長算法記為dpgsa算法,輸入風(fēng)蓄水火電力系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù):各時段負(fù)荷預(yù)測值、各時段風(fēng)電容量因數(shù)、抽水蓄能機組參數(shù)、火電機組參數(shù)、水電站參數(shù);輸入dpgsa算法的相關(guān)參數(shù):粗放生長模式的生長步數(shù)nke、精細(xì)生長模式的生長步數(shù)nkr、最大迭代次數(shù)nmax、最優(yōu)解最大重復(fù)次數(shù)nrmax、連續(xù)找不到比種子更優(yōu)的候選解的最大次數(shù)nnmax;初始化算法的迭代變量niter=1,最優(yōu)解重復(fù)次數(shù)kr=0,連續(xù)找不到比種子更優(yōu)的候選解的次數(shù)kn=0;

步驟3.2、dpgsa算法的初始優(yōu)化變量即為種子s,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)f計算種子目標(biāo)函數(shù)值fs=f(s),選定種子s為算法的初始解,令當(dāng)前最優(yōu)解pbest=s,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)f計算當(dāng)前最優(yōu)值fopt=f(pbest),并設(shè)基點pbase=s;

dpgsa算法求解多目標(biāo)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度模型的優(yōu)化變量為各時段火電機組、水電機組、抽水蓄能機組的輸出功率,優(yōu)化變量的維數(shù)是系統(tǒng)中不同電力的發(fā)電機組臺數(shù)之和,即nt+nh+nph;

對于調(diào)度周期的t個時段,種子s定義如下:

式中:是第1~nt臺火電機組分別在時段1~t的出力;是第1~nh臺水電機組分別在時段1~t的出力;是第1~nph臺抽水蓄能機組分別在時段1~t的出力;

根據(jù)種子優(yōu)選機制利用logistic混沌映射生成種子s,種子s中每一維火電、水電和抽水蓄能的初始出力按照下式生成:

pgit=pgimin+zit(pgimax-pgimin)i∈nt,t∈t(23)

phjt=phjmin+z′jt(phjmax-phjmin)j∈nh,t∈t(24)

pphkt=ukt[pphkmin+z″jt(pphkr-pphkmin)]k∈nph,t∈t(25)

式中:zit、z′jt是利用logistic混沌映射生成的混沌變量。

步驟3.3、在設(shè)定的生長步數(shù)nke和nkr內(nèi),從基點pbase出發(fā)分別按照粗放生長模式和精細(xì)生長模式搜索新生長的節(jié)點,構(gòu)成生長點集合:

粗放生長模式:

精細(xì)生長模式:

式中:是基點新生出的第k個節(jié)點的第i維變量;每個節(jié)點由第1至n維變量構(gòu)成;pbi是基點pbase的第i維變量;ui是以等概率取值為0或1的離散量;ri1、ri2是[0,1]區(qū)間內(nèi)均勻分布的隨機數(shù);pimin、pimax分別是機組出力下限和上限;是第k個節(jié)點的第i個分量的第j種步長策略的步長值。

步驟3.4、將生長點集合中不滿足約束條件的節(jié)點刪除;將目標(biāo)函數(shù)值高于fs的節(jié)點剔除,并將剩余的節(jié)點的數(shù)目記作l;

步驟3.5、如果l=0且kn<nnmax,則kn=kn+1,返回步驟3.3;若l>0,轉(zhuǎn)到下一步;若l<0,轉(zhuǎn)到步驟3.10;

步驟3.6、更新pbest:找出l個節(jié)點中具有最小目標(biāo)函數(shù)值的節(jié)點并記作pmin;若f(pmin)<fopt,則令pbest=pmin,fopt=f(pmin);若f(pmin)=fopt,則保留pmin并令kr=kr+1;若kr<nnmax,則轉(zhuǎn)至下一步;否則轉(zhuǎn)到步驟3.10;步驟3.7、更新節(jié)點的生長素濃度值,假設(shè)生長點集合中總共有k個節(jié)點p1,p2,…,pi,pk,對應(yīng)的生長素濃度值表示為c1,c2,…,ci,…,ck按下式計算:

式中:k是節(jié)點的個數(shù),pi是第i個節(jié)點,ci是pi的生長素濃度。

步驟3.8、采用隨機數(shù)投擲法為下一次迭代選取基點,隨機產(chǎn)生[0,1]區(qū)間的隨機數(shù)η,若滿足則令基點pbase=pd,cd表示第d個節(jié)點的生長素濃度值;

步驟3.9、若niter≤nmax,則niter=niter+1,返回步驟3.3;否則轉(zhuǎn)至下一步;

步驟3.10、終止迭代,輸出最優(yōu)解pbest和最優(yōu)值fopt。

表2采用粒子群算法與改進模擬植物生長算法的尋優(yōu)統(tǒng)計結(jié)果比較

表2給出了分別采用粒子群算法和模擬植物生長算法對算例測試系統(tǒng)進行求解得到的系統(tǒng)燃煤費用統(tǒng)計結(jié)果對比,通過表2能夠看出,與現(xiàn)有的應(yīng)用最廣泛的粒子群算法(pso)相比,本發(fā)明采用的dpgsa算法求得的解明顯優(yōu)于pso算法,標(biāo)準(zhǔn)差也更低,說明解具有較好的分布特性。而且多次運行的平均值和最小值相差較小,顯示了較強的尋優(yōu)能力和收斂特性。

圖2和圖3是基于給定的含風(fēng)電、抽水蓄能、水電和火電的10機測試系統(tǒng)在1月份典型日24小時的日調(diào)度結(jié)果,通過圖3水電出力曲線能夠看出,水電發(fā)揮了靈活的調(diào)節(jié)能力,實時跟隨風(fēng)電和負(fù)荷的波動,實現(xiàn)了在充分利用水資源的同時又保證火電機組運行效率和風(fēng)電利用率的多重優(yōu)化目標(biāo)?;痣姵隽η€表明機組運行平穩(wěn),出力波動較小,僅在負(fù)荷峰谷時段有明顯波動,其余大部分時段的出力值基本保持不變,且沒有啟停操作。

通過上述方式,本發(fā)明針對新能源規(guī)?;刖W(wǎng)后的協(xié)調(diào)運行問題,建立的調(diào)度模型包括優(yōu)化目標(biāo)和約束條件,優(yōu)化目標(biāo)充分利用不同能源自然特性的互補,綜合考慮了火電運行的經(jīng)濟性和平穩(wěn)性、風(fēng)電和水電的利用率以及抽水蓄能電站的調(diào)節(jié)作用;采用靈活可調(diào)的水電和抽水蓄能來應(yīng)對風(fēng)電的隨機性,將抽水蓄能的調(diào)度融入大系統(tǒng),不僅改善了風(fēng)電運行特性,更使基于多能互補實現(xiàn)整個系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和可靠性最優(yōu),在促進風(fēng)電消納的同時保障火電機組運行的經(jīng)濟性和平穩(wěn)性。采用改進的模擬植物生長算法進行求解,為其它含大規(guī)模間歇性能源的電力系統(tǒng)調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持和策略指導(dǎo)。

當(dāng)前第1頁1 2 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1
张掖市| 磐石市| 腾冲县| 荔波县| 东丽区| 和政县| 漠河县| 托里县| 洛南县| 恩平市| 黄山市| 商洛市| 林周县| 苏尼特右旗| 辰溪县| 益阳市| 西安市| 苗栗县| 泾川县| 德昌县| 荥阳市| 城市| 云浮市| 乌拉特后旗| 永新县| 肇东市| 襄垣县| 咸丰县| 黄大仙区| 贺兰县| 托里县| 庆阳市| 青阳县| 栾川县| 襄汾县| 甘泉县| 巨鹿县| 新龙县| 五原县| 西城区| 乳源|