[发明专利]一种基于改进动态规划算法的火电机组负荷优化分配方法

说明书

本发明公开了一种基于改进动态规划算法的火电机组负荷优化分配方法，包括：根据发电机组的煤耗特性曲线建立负荷优化分配模型，结合改进动态规划算法将总发电功率分配给各台机组，最终得到各机组的负荷分配结果。本发明能够在给定的全厂总负荷下，科学合理分配每台发电机组的负荷，从而降低机组所消耗的供电煤耗，同时提高优化计算效率。

技术领域：

本发明涉及一种基于改进动态规划算法的火电机组负荷优化分配方法，属于发电技术领域。

技术背景

随着“厂网分离，竞价上网”的逐步实施，电力负荷调度的方式由“调度到机”向“调度到厂”进行转变。在“调度到厂”的模式下，电厂对于机组负荷的控制有了更高的自由度，同时也面临着如何采取有效措施提高其经济效益的需求。通过机组的负荷优化分配，在一定总负荷下合理分配各机组负荷以降低煤耗量，可以有效提高电厂的安全生产管理水平和经济效益。

目前，关于火电厂负荷优化分配的优化算法主要有基于传统优化算法的效率优先法、等微增法等：基于数学规划的优化算法的动态规划法、拉格朗日松弛法等；以及基于现代智能优化算法的遗传算法、粒子群算法等。其中，动态规划算法在实际应用中常常会遇到“维数灾”的问题，在进行求解时，随着计算精度的提高，计算所需时间成指数倍增长，计算效率明显降低。因此，通过对算法进行改进，减少优化计算计算量，可以有效提高优化计算效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于改进动态规划算法的火电机组负荷优化分配方法。

本发明通过如下技术方案来实现：

根据电厂中每台机组的标准煤耗量与机组运行负荷之间关系的数学模型，建立考虑多台机组时经济目标函数：

式中：a_i、b_i、c_i分别为第i台机组的煤耗特性系数；P_i为第i台机组的负荷， MW；F为全厂总供电煤耗量，t/h；F_i为第i台机组的供电煤耗量；N为参与负荷优化分配的机组台数。

涉及的机组运行约束相关公式如下：

功率平衡约束：各机组负荷之和等于全厂总负荷。

式中：P_D为总负荷，MW。

机组负荷上下限约束：各机组负荷大小应处于其负荷上下限区间内。

P_min,i≤P_i≤P_max,i

式中：P_min,i为第i台机组负荷下限，MW；P_max,i为第i台机组负荷上限MW。

机组负荷升降速率约束：各机组变负荷速率大小应处于其升降负荷速率上下限区间内。

式中：v_i,up、v_i,down分别为机组负荷升降速率，MW/min；Δt为负荷调整时段时长，min；为上一时段第i台机组的负荷，MW。

动态规划方法实现如下：

设有N台单元机组，其机组负荷用x₁,x₂,…,x_N表示，标准煤耗量用f₁,f₂,…,f_N表示，假定总负荷为y_N，且单元机组是彼此独立运行的。

根据以上假设，有以下关系式：