[发明专利]基于改进花粉算法的火电机组负荷优化分配方法

权利要求书

1.一种基于改进花粉算法的火电机组负荷优化分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、基于罚函数的数学建模

首先，根据发电机组的煤耗特性参数拟合煤耗特性曲线并建立负荷优化分配模型，即为以火电机组煤消耗量最小为目标函数的具体形式为：

式中，n为发电机总数；P_i为机组i的有功功率；a_i、b_i、c_i为机组i的能耗特性系数，另外还应考虑阀点效应对发电成本的影响，故上述公式应该改为：

式中，e_i、f_i为机组i的煤耗特性系数；P_imin则为机组i的输出功率下限；

其次，通过罚函数法对目标函数进行建模，将其转换为非约束问题

采用构造外点罚函数法将负荷平衡约束条件计入目标函数中，引入罚函数后的目标函数为：

式中，n是发电机总数，σ是罚系数，一般取100到150之间，F(P_i)为机组i的标准煤消耗量；P_i为机组i的有功功率；D为总调度负荷；

步骤二、基于改进花粉算法的火电机组负荷优化分配

首先，改进花粉算法的步骤如下：

1)设置花朵的初始参数，在允许范围内随机生成花朵的初始位置；

2)对个体的适应值进行评估，选取最优花朵个体；

3)根据转换概率决定花朵是进行自花授粉还是异花授粉，从而更新个体值；

4)对最优个体进行异花授粉过程；

在个体值更新完毕时对最优个体进行异花授粉过程，相关公式如下：

其中，是当前第t代最优值所对应的第j组发电机有功功率，是进化第t+1代最优值所对应的第j组发电机有功功率，和分别是相同物种的不同于花粉的两个花粉的位置，ε∈U(0,1；

5)将所有相关个体的适应值进行比较，更新最优值；

6)若满足迭代条件，则停止优化并输出最优解，否则转到2)，

其次，对火电机组负荷进行优化分配，分配流程如下：

(1)确定基于罚函数的火电机组负荷优化分配的数学模型；

(2)设置各机组的发电功率的上下限；

(3)随机初始化各机组的负荷；

(4)由改进花粉算法得到各机组的最优分配负荷。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进花粉算法的火电机组负荷优化分配方法，其特征在于，以火电机组煤消耗量最小为目标函数中，主要考虑以下两个约束条件：

1)系统的负荷平衡约束：即机组的有功功率之和P_i应该满足总负荷D的要求：

2)机组输出功率的上下限约束：

P_imin≤P_i≤P_imax                  (4)

式中，P_imin、P_imax分别为机组i的最小和最大有功功率输出。