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基于免疫遗传算法的多目标厂级负荷优化分配研究
  • 项目名称:基于免疫遗传算法的多目标厂级负荷优化分配研究
  • 项目类别:专项基金项目
  • 批准号:61240037
  • 申请代码:F030212
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2013-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:袁桂丽
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:华北电力大学
  • 批准年度:2012
中文摘要:

随着"厂网分开,竞价上网"的逐步实施,随着智能电网的发展,节能减排的需要,虽然新能源得到大力发展,但火力发电在电网中的核心支柱地位没变,同时对火力发电系统的生产、运行调度提出了新的更高要求,迫切需要厂级负荷优化调度是以安全性、快速性、经济性、环保性等多目标的优化而非从前的简单的单、双目标优化。厂级负荷优化问题是一个高位数、非凸的、离散的、非线性优化问题,很难找出理论上的最优解,用于厂级负荷优化比较有影响的算法各有利弊,用单一的方法解决起来效果不理想,本课题提出的免疫遗传算法融合了免疫算法和遗传算法的优点,充分发挥遗传算法被广泛接受、使用的优点,同时利用免疫算法具有免疫记忆、免疫疫苗、抗体促进抑制机制的优点有效改进遗传算法存在早熟、局部搜索能力差、进化缓慢、抗体多样保持欠缺等问题,因此本课题的研究顺应了理论和实际的需要,具有重要的理论意义和实际意义,解决了新形式下厂级负荷优化的难题。

结论摘要:

随着“厂网分开,竞价上网”的逐步实施,随着智能电网的发展,节能减排的需要,虽然新能源得到大力发展,但火力发电在电网中的核心支柱地位没变,同时对火力发电系统的生产、运行调度提出了新的更高要求、迫切需要厂级负荷优化调度是以安全性、快速性、经济性、环保性等多目标的优化而非从前的简单的单、双目标优化。厂级负荷优化问题是一个高维数、非凸的、离散的非线性优化问题,很难找出理论上的最优解,用于厂级负荷优化比较有影响的算法各有利弊,用单一的方法解决起来效果不理想,本课题提出的免疫遗传算法融合了免疫算法和遗传算法的优点,充分发挥遗传算法被广泛接受和使用的优点,同时利用免疫算法具有免疫记忆、免疫疫苗、抗体促进抑制机制的优点有效改进遗传算法存在早熟、局部搜索能力差、进化缓慢、抗体多样保持欠缺等问题。因此基于免疫遗传算法的多目标厂级负荷优化问题的研究,不但顺应了算法发展的需要,也顺应了电力企业和国家可持续发展、节能降耗、减排的需要,具有重要的理论意义与实际应用价值。课题组完成了厂级负荷优化分配基于安全性、经济性、快速性、环保性子目标的建模、总优化目标函数的建模,综合安全性和机组的实际情况合理考虑、选择了不同运行阶段的机组的众多约束,合理设计免疫遗传算法三个方面的工作,在算法设计上,采用理论证明以及利用matlab仿真软件进行了大量的函数验证仿真实验,有效证实算法具有很好的快速收敛性,最后结合实际电厂的的4台机组,利用matlab仿真软件实现基于安全性、经济性、快速性、环保性等多目标的优化,并与NSGA II优化结果以及电厂的出厂参数进行对比,都有效证实本课题在安全的基础上,基于免疫遗传算法的厂级负荷优化分配具有更好的经济性、快速性和环保性,圆满完成了课题研究计划的任务。与此同时,申请了国家专利1项(已由国家知识产权局受理)以及发表了11篇学术论文的丰厚研究成果,在此课题的支持下培养了8名硕士研究生。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 7
  • 7
  • 0
  • 0
  • 0
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