[发明专利]一种基于拉格朗日松弛法、正割法和差分演化法的发电机组组合求解方法

说明书

本发明是一种基于拉格朗日松弛法、正割法和差分演化法的发电机组组合求解方法，其特点是，针对机组组合问题求解的计算方法，通过拉格朗日松弛法、正割法和差分演化法三种结合算法，优化系统的经济。在三种结合算法中，采用拉格朗日松弛法解决发电机组组合的问题，但其所得解并不一定是全局的最优解，采用差分演化法对拉格朗日乘子尽心修正，最后在经济调度的阶段，采用正割法求解经济调度问题。运用该算法分别对3发电机组系统及10发电机组系统进行12h、24h优化仿真，分析比较各个算法的对系统经济性的影响。结果表明该算法能够为发电机组组合问题的求解提供有效的方法，具有科学合理，适用性强，效果佳等优点。

技术领域

本发明是一种基于拉格朗日松弛法、正割法和差分演化法的发电机组组合求解方法，应用于电力系统经济调度中发电机组组合问题的分析。

背景技术

电力系统的经济调度是电力系统运行中必不可少的部分，它是一个多约束、高度非线性且离散性的优化问题。在保证系统安全稳定运行的前提下，计及系统及发电机组的相关约束条件，使负荷可以更加经济合理地在各发电机组间优化分配，从而提高系统运行的经济性。拉格朗日松弛法是求解发电机组组合问题的优秀方法，但由于其在求解过程中容易产生震荡或得不到全局最优解，因而国内外研究都集中在该算法的改进。目前，常用的算法有拉格朗日松弛法与遗传算法结合、拉格朗日算法与进化算法结合等，但上述这些算法计算量较大，且对新空间的探索能力有限，易于收敛到局部最优解，无法较好地获得发电机组组合问题的最优解，迄今，未见有关基于拉格朗日松弛法、正割法和差分演化法的发电机组组合求解方法文献报道和实际应用。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种科学合理，适用性强，效果佳的基于拉格朗日松弛法、正割法和差分演化法的发电机组组合求解方法，通过采用技术手段创新性的解决发电系统运行的经济性问题。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种基于拉格朗日松弛法、正割法和差分演化法的发电机组组合求解方法，其特征是，它包括以下步骤：

1)拉格朗日松弛法求解发电机组组合

以系统运行费用最小为目标：

式中，T为调度周期内的时段总数；N为系统总发电机组数；P_i^t为发电机组i在t时刻的有功输出功率；为t时刻发电机组i的运行状态，其中为1时表示发电机组是运行状态，为0时表示停止运行；C_i,t表示t时刻发电机组i开机所需费用。f(P_i^t)为t时刻发电机组i的发电成本，即运行费用，表示为：

其中，a_i，b_i，c_i为常数；

系统功率平衡约束：

式中，为系统在t时刻的负荷。

旋转备用约束：

式中，R^t为t时刻所需要的总备用容量；P_i^max为发电机组i出力的最大值

各个发电机组出力最大最小值的输出约束：

式中，P_i^max、P_i^min分别为发电机组i输出功率上、下限

机组开机时间和关机时间约束: