基于模糊多目标优化的火电厂负荷优化分配-研究

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1、华北电力大学硕士学位论文问题进行深入的研究、探讨和应用推广。1．2负荷优化调度的研究现状1．2．1国内外研究现状国外在负荷优化调度方面的研究较早，尤其在优化理论方面，提出了大量的算法，主要有微增率法、线性规划法阳1、拉格朗日松弛法口1、动态规划法朋1等。近年来，随着计算机和人工智能技术的发展，一些学者又提出将遗传算法阳1、模拟退火算法n们、人工神经网络法⋯1、混沌优化算法n21等智能化方法用于机组的负荷优化调度问题；在实际系统的开发方面，也取得了一些成果，例如，德国Siemens公司的负荷优化软件在德国Mannhei电厂、韩国

2、Hadong电厂已有相对成功运行的经验n羽。与国外优化调度理论长期的不断研究和发展相比，国内在这方面的研究起步较晚且不广泛，随着近年来国内部分地区的电力饱和，特别是电力市场的不断发展，机组调度问题在国内也越来越引起电力系统部门和学者的重视。算法研究上比较接近国外先进水平，提出了许多有价值的算法和改进措施，如清华大学的赵子臣、相年德等人，提出了一种机组优化的新型启发式方法，即应用启发式和逐步动态规划进行机组最优组合的求解n们；国电电力科学研究院的王平洋，王广生等人针对遗传算法收敛比较慢耗时过多的问题，提出了一种模糊控制遗传算法¨

3、51；西安交通大学的朱振青、王东平、孙启宏提出了一种机组组合的扩散并行遗传算法n氐171；浙江大学生产工程研究所王剑峰，顾新建和浙江省电力局中心调度所高国宁，那志强等人在研究中，考虑短期调度问题，为了解决机组组合、短期水电计划、水火电协调问题，提出了一种基于递减编制法的电网调度计划编制方法n钔，其它见文献n卜2羽。目前厂级监控信息系统(SIS)是目前电力企业市场化和自动化发展的一个新方向，是顺应电力市场的发展而出现的一种新型实时监控系统。厂级监控信息系统简称SIS系统，是在2000年国家经贸委颁发的《火力发电厂设计技术规程》中

4、明确规定的。规程指出：“当电厂规划容量为1200MW及以上，单机容量为300MW及以上时，可以设置厂级监控信息系统乜“2胡”。SIS系统的具体功能到目前为止还没有确定的模式，目前在实际系统的开发上取得了一些成果的有：国外已有相对成熟的产品，如ABB公司的OPTIMAX，西门子公司的Sinenergy，Honeneywell公司的TPS等；国内热工研究院和电力科学院目前已投入SIS的开发研究，如西安热工研究院开发的厂级实时监控系统、国电南瑞开发的火电厂厂级网络互联系统、上海新华电站开发的厂级实时监控信息系统等。随着技术的发展、电

5、力市场化改革的深化以及全厂实时生产过程综合监控和管理的需要，SIS系统的功能必将不断的扩充和完善。2华北电力大学硕士学位论文SIS采用模块化的软件包来完成全部应用功能软件组态，主要软件包包括：(1)过程信息管理(2)电厂负荷分配调度(3)厂级性能计算和分析(4)控制回路优化(5)主、辅机故障诊断(6)机组寿命计算和分析(7)主要设备状态(泄漏、磨损)检测和计算分析等功能。从总体上讲，SIS是在DCS(集散控制系统)和MIS(管理信息系统)之间的一个相对独立的系统，并与电厂分散控制系统(DCS)以及电厂水处理系统、煤系统、灰系统

6、和网控等公用辅助系统直接进行数据通讯，从这些生产控制系统中提取实时数据，来完成电厂生产过程管理所需的各种功能如电厂负荷调度功能等等，向MIS系统提供所需要的全厂生产过程实时数据。由于厂级负荷优化分配系统的研发不仅需要数学知识、计算机技术、信息技术、热能动力技术、控制理论、管理科学、软件技术等，还需要全厂生产过程的自动化和综合一体化管理，总的来看，国内外在这方面的研究均处于起步阶段。1．2．2负荷优化分配方法电厂只要有两台或两台以上机组同时运行时，就会遇到负荷分配问题。国内外经过了长期的研究和广泛的应用，目前已出现了很多有价值的

7、负荷优化分配方法。大致有以下几种：(1)传统优化方法效率法早在30年代已前，负荷分配问题是以效率法等直觉方法来解决的，主要表现为两种：一种是所谓的基本负荷法，即把机组按照某运行点处的运行效率的高低排列，首先把负荷加到效率高的机组上，依此类推；另一种是最佳点加复合法，与前者类似，仍按照其运行点的效率高低将机组排队，不同的是，依次加负荷到机组的最佳效率点而不是到满载。减负荷则相反。这两种方法尽管简单易行，但是未得到理论证明，有很大的近似性，无法保证负荷分配方案的最优。等微增率法按等微增率由d,N大顺序加负荷，长期以来，很多电厂都采

8、用此种方法进行机组负荷分配，而且至今它仍是电厂主要经济调度方法之一，但它的局限性是：要求各机组的煤耗和煤耗微增率曲线单调递增，而且是可微分的，对微增特性曲线有严格的精度要求，实际的机组煤耗特性很难满足。逐点法电厂中负荷的调整并非数学中的连续的概念，而是有间隔的，间隔的存在导致