基于遺傳算法的電力系統(tǒng)電源規(guī)劃模型

1、第23卷第3期1999年3月電網(wǎng)技術(shù)PowerSystemTechnologyVol.23No.3Mar.1999基于遺傳算法的電力系統(tǒng)電源規(guī)劃模型吳耀武侯云鶴熊信艮魯麗娟華中理工大學(xué)電力工程系430074武漢AMODELFORGENERATIONEXPANSIONPLANNINGOFPOWERSYSTEMBASEDONGEICALGORITHMWuYaowuHouYunheXiongXinyinLuLijuanHuazhongUniv

2、ersityofScience系統(tǒng)運(yùn)行約束主要包括系統(tǒng)功率平衡、備用需求、調(diào)峰需求、各類電源安全運(yùn)行、能源供應(yīng)等約束。2.3模型的原理框圖及求解步驟基于遺傳算法的電力系統(tǒng)電源規(guī)劃模型原理框圖如圖2所示。模型求解步驟如下:①令n=N②隨機(jī)產(chǎn)生1～n之間的一個整數(shù)I記為該染色體中的相應(yīng)基因段③令n=n1。若n=0則生成初始種群中的一個染色體否則返回②。重復(fù)上述操作直到種群規(guī)模達(dá)到要求。2.4.2運(yùn)行模擬運(yùn)行模擬的任務(wù)是:對種群中各染色體進(jìn)行

3、規(guī)劃期內(nèi)逐年的運(yùn)行模擬計算以確定該染色體中各待建發(fā)電廠的投入年限校驗(yàn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行約束現(xiàn)約負(fù)有束荷電條資源件料資料待建電源資料編碼生成初始種群遺傳代數(shù)Gen=0運(yùn)行模擬適應(yīng)度函數(shù)值計算N滿足收斂判據(jù)否Y解碼并輸出結(jié)果進(jìn)行選擇交叉變異保留操作。Gen=Gen1計算系統(tǒng)中各機(jī)組的年發(fā)電量、燃料需求、系統(tǒng)年可變運(yùn)行費(fèi)用(燃料費(fèi)用)以及系統(tǒng)調(diào)峰不足容量。運(yùn)行模擬算法同常規(guī)電源規(guī)劃一樣既可采用確定性運(yùn)行模擬算法也可采用隨機(jī)運(yùn)行模擬[3]。2.4.

4、3模型對相關(guān)約束的處理(1)當(dāng)個體i不滿足系統(tǒng)調(diào)峰約束時模型以系統(tǒng)所缺調(diào)峰容量乘以懲罰系數(shù)將其轉(zhuǎn)化為罰函數(shù)計入目標(biāo)函數(shù)式(1)。(2)當(dāng)個體i中某發(fā)電廠不滿足該發(fā)電廠的最早投入年約束時模型以該發(fā)電廠提前裝機(jī)容量與提前年數(shù)的乘積再乘以懲罰系數(shù)轉(zhuǎn)化為罰函數(shù)計圖2GEPGA總體框圖Fig.2TheflowtofGEPGA①隨機(jī)確定待建電源的一組投入次序經(jīng)染色體編碼后形成一個染色體(即個體)若干個體即可構(gòu)成遺傳算法的初始種群②綜合考慮現(xiàn)有電源資

5、料、負(fù)荷資料及有關(guān)約束條件對種群中各個體進(jìn)行運(yùn)行模擬計算確定個體中各待建電源的投入年限和年運(yùn)行費(fèi)用③考慮新建電源的投資及其他有關(guān)費(fèi)用計算各個體在規(guī)劃期的總計算費(fèi)用并計算各個體的適應(yīng)度函數(shù)值④以個體總計算費(fèi)用或適應(yīng)度函數(shù)值作為判入模型的目標(biāo)函數(shù)式(1)。(3)當(dāng)待建電源包括多期工程時按2.1節(jié)所述染色體編碼方法產(chǎn)生的個體在染色體編碼和遺傳操作中均會產(chǎn)生無效的染色體。為此以2.1節(jié)中動態(tài)模板為主模板增加一個輔模板記錄主模板對應(yīng)電源的工程分期