基于遺傳算法的水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型研究.pdf

1、該文針對(duì)水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中需要考慮的關(guān)鍵問題,建立了強(qiáng)調(diào)水電機(jī)組啟停成本、避開汽蝕振動(dòng)等限制運(yùn)行區(qū)間和考慮強(qiáng)制性開停機(jī)要求以及最小開停機(jī)時(shí)間約束的水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型.根據(jù)該模型的特點(diǎn),分解成兩個(gè)子模型—最優(yōu)機(jī)組組合和最優(yōu)負(fù)荷分配模型,提出了一種基于遺傳算法求解的新思路.該文的主要研究工作及成果概況如下:1.對(duì)于最優(yōu)負(fù)荷分配模型,在以往的優(yōu)化模型中,一般只考慮水電機(jī)組最小、最大技術(shù)出力限制條件.但是,在實(shí)際負(fù)荷分配過程中,存在

2、機(jī)組的汽蝕和振動(dòng)區(qū)等所謂閾區(qū)間限制問題,這類問題由于影響水輪機(jī)效率、使用壽命、甚至可能危及機(jī)組運(yùn)行安全,因此求解機(jī)組最優(yōu)負(fù)荷分配問題時(shí)必須考慮這些約束條件.為此,該文在分析機(jī)組出力運(yùn)行工況的基礎(chǔ)上,把機(jī)組出力范圍(最小、最大技術(shù)出力)細(xì)分為安全運(yùn)行區(qū)和非安全運(yùn)行區(qū).這樣,機(jī)組出力范圍被非安全運(yùn)行區(qū)間斷為一系列離散的子區(qū)間,較以往的模型中只考慮最小、最大技術(shù)出力限制有了很大的改進(jìn).針對(duì)上述最優(yōu)負(fù)荷分配模型中水電機(jī)組安全運(yùn)行區(qū)是一系列離散子

3、區(qū)間構(gòu)成的特點(diǎn),把最優(yōu)負(fù)荷分配模型抽象為等式約束下的離散可行域約束優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,改進(jìn)了遺傳算法,采用十進(jìn)制編碼技術(shù),并設(shè)計(jì)了合適的遺傳操作算子有效地處理模型中的離散可行域約束,使得算法在遺傳操作迭代過程中的所有個(gè)體都是可行解.與常用的懲罰函數(shù)法處理約束的方法進(jìn)行了數(shù)值試驗(yàn)比較分析表明,算法可行、有效.2.對(duì)于最優(yōu)機(jī)組組合模型,由于水電機(jī)組啟停成本低,運(yùn)行限制少的緣故,在以往的優(yōu)化模型中,很少考慮研究周期內(nèi)的機(jī)組開停機(jī)次數(shù),但長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)

4、來看,機(jī)組開停機(jī)不僅有水量的消耗,還對(duì)機(jī)組造成一定磨損,若短時(shí)間內(nèi)頻繁開停機(jī),將造成機(jī)組運(yùn)行壽命減少和機(jī)組效率降低.為此,該文為模型增加了最小開停機(jī)時(shí)間約束和強(qiáng)調(diào)水電機(jī)組啟停成本來避免頻繁開停機(jī)現(xiàn)象.另外,機(jī)組在實(shí)際調(diào)度中,還需考慮強(qiáng)制開停機(jī)、機(jī)組固定出力等有效性約束.鑒此,該文提出了強(qiáng)調(diào)水電機(jī)組啟停成本、考慮最小開停機(jī)時(shí)間約束以及強(qiáng)制開停機(jī)等有效性約束的最優(yōu)機(jī)組組合模型.針對(duì)最優(yōu)機(jī)組組合模型特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一些啟發(fā)式技術(shù),指導(dǎo)遺傳算法初始