基于布谷鸟算法的含风电场电力系统环境经济调度研究

发布时间：2020-03-19 20:15

【摘要】：随着能源的不断枯竭和环境污染问题日益突出,开发与利用可再生的绿色能源已经成为解决能源短缺及环境污染的有效手段。目前,风力发电是技术最成熟、最具发展前景的可再生能源发电方式。但由于风力发电的输出功率具有随机性、间歇性特点,在并网时会给电力系统的安全运行带来较大影响,为了有效充分的利用风电、减少污染气体排放、降低系统运行成本,研究合理的电力系统调度方案及有效的求解方法具有重要意义。本文根据风力发电的特点和系统优化运行要求,对含风电场的电力系统环境经济调度模型及求解方法进行研究。首先,对布谷鸟算法进行了分析和研究,针对布谷鸟算法在搜索后期存在的求解精度低以及容易陷入局部极小值等缺点,采用动态搜索步长和发现概率对算法进行了改进,并通过3个标准函数进行仿真验证,仿真结果表明,改进后的布谷鸟算法全局搜索能力更强、收敛速度更快。其次,在深入了解国内外研究的基础上,建立了计及机组阀点效应的含风电场的电力系统经济调度模型。该模型以火电机组发电的经济成本作为调度的目标函数,针对风力发电输出功率的不确定性,利用正负旋转备用容量进行约束处理,同时考虑系统的功率平衡约束、机组出力上下限约束、爬坡约束。详细说明了约束条件的处理方法及改进布谷鸟算法对调度模型的求解过程,并通过算例仿真结果验证了模型的合理性及算法的有效性。最后,在含风电场的电力系统经济调度模型的基础上,综合考虑火电机组的环境性和经济性,建立含风电场电力系统环境经济调度模型,模型以火电机组发电成本和污染气体排放量为调度目标,对于火电机组发电成本和污染气体排放量多目标优化问题,采用虚拟解理论将多目标优化问题转化为单目标优化问题,以降低求解多目标问题的复杂性,通过算例仿真结果验证了模型的合理性。
【图文】：

的具有巢寄生性，某些昆虫也存在这种行为，同样很多动物的飞行方式具有莱维飞行的典逡逑型特征［５５－５８］，这种飞行机制己经被用到广泛应用到工程优化问题的求解当中，并取得了良逡逑好的效果，图２－１是莱维飞行轨迹图。逡逑＊２０邋：逦１逦逦逦：逦ｉ逦：逦１逦：逦！逦逦逡逑８０邋Ｌ逦ｓｒ＊邋‘逦逦卜逡逑６０卜逦丨逡逑0邋Ｉ－逦逦ｊｔｇｒ＊－邋＾逡逑ｙ逦１逦—逡逑－２0邋＼－逦ｒｄ逦￣ｊ逡逑４０邋逦１逦逦逦逦１逦逡逑１４０逦－１２０逦－１００逦．８０逦－６０逦－４０逦２０逦０逦２０逦＜５0逦６Ｃ逡逑图２－１邋Ｌｅｖｙ邋ｆｌｉｇｈｔｓ轨迹示意图逡逑为了更好的模拟出布谷鸟的寄生育雏这种行为，一般对布谷鸟算法进行３种理想化的逡逑假设：逡逑（１）逦一只布谷鸟一次产一个卵，并随机找一个宿主鸟巢将卵放入。逡逑（２）

件则停止迭代过程，，否则返回步骤３继续迭代过程。逡逑步骤７：输出最优的鸟巢位置及对应适应值函数值。逡逑根据上述步骤，可得标准布谷鸟算法的流程如图２－２所示：逡逑（了）逡逑逦￡逦逡逑专数设Ｓ，初始化种群逡逑逦＾邋［逦逡逑丨丨舁所Q嚹癯彩视Χ儒义现担�保留适应嗖最好的逡逑逦逦逡逑逦ｉ邋［逦逡逑拟拟莱犰飞丨ｔ公式更新鸟ｍ逡逑逦逡逑逦＾邋［逦逡逑｜计总所有鸟氼适应度俱，保逡逑留适应度ｍ好的鸟ｍ逡逑逦ｉ逦逡逑ｍ据r�现i攴幔�对鸟ｍ进行逡逑变异投作．生成新的鸟巢位逡逑置逡逑逦］邋［逦逡逑计ｍ所有鸟进适应度值，保逡逑留适应度公好的鸟集逡逑—－￣断足否满＾＞逡逑出全Q徸钣牛板义贤迹玻�２邋ＣＳ算法流程图逡逑－９－逡�

本文编号：2590663