基于混合智能算法的电力系统经济负荷分配

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1、广东工业大学硕±学位论文（工学硕±）基于混合智能算法的电力系统经济负荷分配周广闯二〇－五年五月ＴＭ７３４学校代号；１１８４５分类号：ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０４０２０广东工业大学硕±学位论文（工学硕古）基于混合智能算法的电力系统经济负荷分配周广闯指导教师姓名、职称：陈環华副教授学科：由气工程（专业）或领域名称学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：２０１５年５月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏ

2、ＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ）ｇｇＥｃｏｎｏｍｉｃｌｏａｄｄｉｓｐａｔｃｈｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｈｙｂｒｉｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕＧｕａｎｇｃｈｕａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．Ｃｈｅ打ＪｉｎｇｈｕａＭａｙ２０

3、１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏ打ＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏ打ｇ，Ｐ．民？Ｃｈｉｎａ，５１０００６摘要一电力系统经济巧荷分配（ＥｃｏｎｏｍｉｃＬｏａｄＤｉｓｐａｔｃｈ，ＥＬＤ）是电力系统中种非常重要的优化问题，在满足系统功率平衡的条件下，合理的分配各机组出力可节省能源消耗，提高经济效益。随着我国工业和经济的快速发展，能源短缺及环境问题日益严峻一，改善能源结构、发展可再

4、生能源已迫在眉睫。风能作为种清洁的可再生能源已经得到了大力开发和利用，但风电具有随化波动性，风电并网对电网的稳定运行带来挑战的同时也增加了经济负荷分配的难度。因此，在原有经济负荷分配问题的基础上研究含风电的电力系统经济负荷分配问题，具有非常重要的意义。首先，本文介绍了风速的分布特性，研究了风电输出功率与风速的函数关系，探讨了风电并网对电力系统和经济负荷分配问题的影响；分析了各储能技术特点、优缺点及在电力系统中的应用，探讨Ｔ储能系统容量配置方法。其次，本文对粒子群算法（ＰＳＯ

5、）和单纯形算法（ＮＭ）进行了详细的研究，考虑粒子群算法强大的全局搜索能力和单纯形算法强大的局部捜索能力一，提出了种将两种算法相结合的泡合智能算法一（ＮＭＰＳＯ）。通过典型测试函数进行测试，测试结果验证了混合算法较单算法在收敛速度和最优解质量上的优越性。再次，分别建立了电力系统静态经济负荷分配数学模型和动态经济负荷分配数学模型。静态经济负荷分配模型中分析了汽轮机阀点效应对机组耗量特性的影响及网损的求解方法；动态经济负荷分配模型中考虑各时段的时间锅合性，分析了机组的爬坡约束。采用粒

6、子群算法和海合智能算法对不同的算例进斤求解，，通过对比算例求解结果验证了混合智能算法在求解静态经济负荷分配问题和动态经济负荷分配问题时，在收敛速度和最优解质量上均具有明显优势。最后，本文建立了含风电的电力系统经济负荷分配问题的数学模型，在此模型基础上对系统旋转备用约束进行改进，得到了加入储能系统后的数学模型。同时，针对不考虑环境污染成本的单目标ＥＬＤ和考虑环境污染成本的多目标ＥＬＤ两种情况，采用混合智能算法进行求解，优化结果表明了该模型的可行性。关键词：风电场；储能技术：粒

7、子群算法；单纯形算法；经济负荷分配ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍｅｃｏｎｏｍｉｃｌｏａｄｄｉｓａｔｃｈｒｏｂｌｅｍｉｓｏｎｅｋｉｎｄｏｆｖｅｒｉｍｐｏｒｔａｎｔｏｗｅｒｐｙｐｐｙｐｓｓｔｅｍｏｔｉｍｉｚａｔｉｏ打ｒｏｂｌｅｍ．Ｕ打ｄｅｒｔｈｅＣＯ打ｄｉｔｉｏ打ｓ化ｍｅｅｔｔｈｅｂａｌａｎｃｅｏｆｔｉｔｌｅｏｗｅｒｓｓｔｅｍｙｐ，ｐｐｙ过ｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｅａｃｈ

8、ｕｎｉｔ０叫ｕｔｃａｎｓａｖｅｅ打ｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｏｎａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｐｐｔｉｅｃｏｎｏｍｃｍｅｎ＇ｎｏｍｅｆｆｉｃｅｔｅｒａｅｖｅｏｆＣｈｎａｓｉｎｓｔｒａｎｄｅｎｅｒｉｉｎｃｙ．Ｗｉｈｆｅｉｄｄｌｏｐｔｉｄｕｙｅｃｏｙｐ，ｇｙｓｈｏｒａｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｌｒｏｂｌｅｍｓｂｅｃｏｅｓｅｖｅｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｌ．Ｔｏｉｍｒｏｖｅｅｎｅｒｔｇｓｎｔａｐｍｇｙｐｇｙｓｔ