機組最優(yōu)繃帶全問題的模式搜索-過濾器模型與方法.pdf

1、智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展,為電力系統(tǒng)運行調(diào)度迎來了新的發(fā)展機遇并提出更高的要求。深入研究解決智能運行調(diào)度系統(tǒng)的科學(xué)問題對建設(shè)智能電網(wǎng)具有重要的理論意義和實踐價值。
　　 本文旨在研究一種適合于實際工程應(yīng)用的機組優(yōu)化組合問題(下稱機組組合問題)的求解方法,對機組組合問題中離散變量的求解、含非光滑函數(shù)的機組組合問題的求解以及大規(guī)模非線性的含混合整數(shù)變量的機組組合問題的求解方法開展了深入細(xì)致的研究工作。在回顧和總結(jié)現(xiàn)有發(fā)電調(diào)度計劃的應(yīng)用研

2、究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,給出了所研究的機組組合模型,深入研究求解非光滑、大規(guī)模、含混合變量的機組組合問題的模式搜索-過濾器算法,提出采用“線搜索”和“域搜索”相結(jié)合的加速收斂策略,研究適合于機組組合問題的鄰域搜索方法,定義離散變量的“1-鄰域”結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的構(gòu)造方法。該方法能有效地求解非光滑、大規(guī)模、含混合變量、非線性、多時段的機組組合問題,為實施節(jié)能發(fā)電計劃提供實現(xiàn)的方法及手段。此外,本文研究成果是國家自然科學(xué)基金“基于過濾器-模式搜索方法的節(jié)

3、能發(fā)電調(diào)度多Agent系統(tǒng)的研究”的核心內(nèi)容,其主要成果為制定節(jié)能發(fā)電調(diào)度計劃提供理論和關(guān)鍵技術(shù)的支撐,從而推動智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展。
　　 全文共8章,可歸納如下:
　　 第1章分析研究了發(fā)電調(diào)度計劃制定的要求,闡明了本課題研究的理論及實踐意義。圍繞數(shù)學(xué)模型及求解方法兩條主線,回顧總結(jié)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度計劃制定的發(fā)展歷程和研究應(yīng)用現(xiàn)狀。分析目前實施節(jié)能發(fā)電調(diào)度計劃存在的問題,提煉出尚需研究解決的關(guān)鍵問題。并基于此,闡述本

4、文的主要研究工作及預(yù)期目標(biāo)。
　　 第2章根據(jù)機組組合運行的特點,列出本文所研究的機組組合問題的數(shù)學(xué)解析表達(dá),建立目標(biāo)函數(shù)分別為分段函數(shù)、考慮火電機組閥點效應(yīng)以及二次函數(shù)等幾種情況的數(shù)學(xué)模型,并對機組組合問題的求解難度進(jìn)行分析。
　　 第3章在深入研究模式搜索-過濾器算法的基礎(chǔ)上,將其應(yīng)用于求解大規(guī)模、含混合變量、非線性、多時段的復(fù)雜機組組合問題。該算法能在求解過程中直接處理離散變量,有效地求解含0-1混合變量機組組合問

5、題。且算法在求解過程中不依賴于目標(biāo)函數(shù)或約束條件的導(dǎo)數(shù)信息,非常適合于求解考慮閥點效應(yīng)或具有分段函數(shù)形式的機組組合問題。
　　 第4章通過研究機組組合問題的特點及數(shù)學(xué)模型,提出一種適合于機組組合問題的離散變量鄰域構(gòu)造方法。首先將離散變量進(jìn)行松弛得到相應(yīng)的松弛模型,通過研究分析松弛模型解的情況,確定大部分機組的狀態(tài),定義一種新的有效的“1-鄰域”結(jié)構(gòu),構(gòu)造滿足機組啟停時間及啟停次數(shù)等離散變量約束的鄰域發(fā)生器。并以10機組24時段為

6、例說明具體的構(gòu)造過程。
　　 第5章針對傳統(tǒng)的模式搜索-過濾器算法效率低的問題,提出一種改進(jìn)的模式搜索.過濾器算法求解機組組合問題,該算法采用“線搜索”和“域搜索”相結(jié)合對連續(xù)域變量進(jìn)行求解,充分利用線搜索的快速性及域搜索處理病態(tài)問題的有效性,既提高運算效率又提高解的質(zhì)量。
　　 第6章對考慮火電機組閥點效應(yīng)目標(biāo)函數(shù)系統(tǒng):3機組系統(tǒng)、13機組系統(tǒng)和40機組系統(tǒng);考慮增量成本目標(biāo)函數(shù)分段系統(tǒng):3母線系統(tǒng)進(jìn)行仿真,并通過與其