火電廠機組負荷優(yōu)化分配與決策研究.pdf

1、隨著我國電力體制改革的不斷深化，“廠網分開，競價上網”機制的推行，使發(fā)電企業(yè)從生產型企業(yè)轉變?yōu)榻洜I型企業(yè)，電廠作為獨立的經濟實體參與市場競爭，電網不再對單元機組下發(fā)負荷指令，而是對電廠中所有機組下發(fā)總的負荷指令。因此，科學合理地分配每臺機組的負荷，將有利于優(yōu)化機組的運行水平，有利于降低全廠的供電煤耗，為發(fā)電廠在電力市場中競價上網提供科學依據。同時，國家的對企業(yè)的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展政策，也給發(fā)電企業(yè)帶來了新的要求。火電廠在發(fā)電過程中會產

2、生大量有害氣體，對環(huán)境造成嚴重的污染，污染物排放已成為火電廠機組負荷分配中不可忽略的因素。因此，電廠機組負荷優(yōu)化分配問題的研究具有非常重大的現實意義。
　　本文介紹了機組負荷優(yōu)化分配的基本概念，根據國內外機組負荷分配的研究現狀，并結合火電廠機組的實際運行情況，選定供電煤耗作為負荷分配的經濟性指標，確定單元機組的供電煤耗特性曲線是火電廠機組負荷優(yōu)化分配的基礎，采用最小二乘法對單元機組的煤耗特性曲線進行擬合。
　　在對單目標負荷

3、優(yōu)化分配算法的研究中，利用機組的煤耗特性曲線建立了基于經濟性的單目標負荷優(yōu)化分配數學模型，然后詳細介紹了等微增率法和動態(tài)規(guī)劃法應用于負荷優(yōu)化分配的方法，并對比了它們的特點，選用動態(tài)規(guī)劃法作為單目標負荷優(yōu)化分配算法，并對算法進行詳細的設計和說明。算例結果表明，動態(tài)規(guī)劃法可以在一定程度上優(yōu)化全廠機組的運行，從而降低全廠煤耗，保證了機組負荷分配的經濟性。
　　本文在單目標優(yōu)化模型基礎上，進一步考慮減排目標，建立了基于環(huán)境和經濟的多目標負

4、荷優(yōu)化分配模型，設計了基于自適應網格的多目標粒子群算法，并對該算法得到的Pareto解集進行多屬性決策，得到最滿意的負荷分配方案。對基于自適應網格的多目標粒子群算法的設計主要包括:對等式約束和不等式約束的處理;自適應網格法對Pareto外部檔案的維護;粒子個體最優(yōu)位置和全局最優(yōu)位置的選取。文中通過實例計算，將實驗結果與基于遺傳算法的多目標優(yōu)化算法比較，驗證了該方法的有效性。文中對多目標算法產生的Pareto解集的多屬性決策，首先采用客觀

5、賦權的信息熵法對經濟和環(huán)境兩個屬性進行權值計算，然后用逼近理想解的排序方法(TOPSIS)對Pareto解集給出排序，得到最滿意的解。
　　本文還將上述機組負荷優(yōu)化分配方法應用到某火電廠生產運營管理系統(tǒng)中，搭建了基于Flex+Spring+Hibernate的系統(tǒng)框架，設計了簡潔美觀的界面，實現了機組負荷基礎數據的管理、機組煤耗特性曲線的擬合、機組單目標負荷優(yōu)化分配和多目標優(yōu)化分配，提高了企業(yè)的管理和生產效率，為企業(yè)帶來了經濟效益