水火電力系統(tǒng)一次能源消耗最小模型及其算法研究.pdf

1、電力系統(tǒng)是社會(huì)所需能量的主要供應(yīng)者，同時(shí)也是一次能源的主要消費(fèi)者。近年來，社會(huì)用電量急劇增加，電力工業(yè)消耗的一次能源量也逐年攀升。自從國家頒布《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法》以來，探究一次能源消耗最小模型，提高發(fā)電側(cè)一次能源利用率的重要現(xiàn)實(shí)意義逐漸彰顯。本文定位于在此背景下，水火電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度所面臨的新形勢(shì)和新問題，提出了一次能源消耗最小模型及其算法。
　　 著重于水能資源作為一次能源的經(jīng)濟(jì)性節(jié)省，并綜合考慮能源互補(bǔ)及簡(jiǎn)化計(jì)算等因素，采用

2、水火互補(bǔ)方式，將水火聯(lián)合電力系統(tǒng)的大規(guī)模非線性規(guī)劃問題，轉(zhuǎn)化為水力發(fā)電量最大、耗水量最小和火力發(fā)電燃料總耗量最小的三個(gè)優(yōu)化子問題。同時(shí)，從節(jié)能發(fā)電調(diào)度的基本原則——節(jié)約一次能源的角度出發(fā)，基于不同的目標(biāo)要求，分別構(gòu)建了相應(yīng)的發(fā)電調(diào)度模型，以尋求一次能源消耗量最小的最優(yōu)建模方式。
　　 為對(duì)節(jié)能調(diào)度模型進(jìn)行有效求解，提出了改進(jìn)仿電磁學(xué)算法。針對(duì)基本仿電磁學(xué)算法中存在固定移動(dòng)步長(zhǎng)影響算法收斂速度及算法搜索空間大耗時(shí)多等問題，在基本仿

3、電磁學(xué)算法基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的改進(jìn)策略，以改善算法的尋優(yōu)性能。算法在原算法運(yùn)行的物理機(jī)制基礎(chǔ)上，采用自適應(yīng)步長(zhǎng)、搜索空間縮減及變異等策略，加快了收斂速度，提高了搜索精度，增加了優(yōu)化結(jié)果接近最優(yōu)解的概率。
　　 兩個(gè)小規(guī)模系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果表明，所提出的基于互補(bǔ)規(guī)律的節(jié)能發(fā)電調(diào)度模型，體現(xiàn)了水能資源作為一次能源的重要性，同時(shí)降低了煤炭資源的消耗量。利用水煤換系數(shù)將水能資源折算為燃料費(fèi)用，構(gòu)成一次能源消耗量最小的優(yōu)化模型，很好地遵循了節(jié)