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考虑机组组合的水火电力系统经济调度问题

吴阿琴  
【摘要】: 考虑机组组合的水火电力系统经济调度问题(Hydrothermal Coordin-ation,HTC),由于其显著的经济效益,一直是电力系统运行中重要的研究课题之一。本质上讲,该问题是一个具有复杂约束条件的大型、动态、非凸、有时滞的混合整数非线性规划问题。目前,还未找到一种既理想又实用的算法。 近年来,半定规划(Semidefinite Programming,SDP)已发展成为数学规划领域最活跃的研究分支,适用于求解凸优化问题,计算上具有多项式时间的复杂性,所以本文将其用于HTC问题的求解。通过对HTC问题的数学模型、SDP技术、现代内点法及计算技术等进行研究,提出一种基于半定规划的考虑机组组合的水火电力系统经济调度问题的新算法。 将导致HTC问题非凸的整数变量约束转化为凸二次约束,进而将原问题转化为凸优化问题,建立起HTC问题的半定规划模型。论文分别对发电机组间{0,1}一经济调度(Economic Dispatch,ED)、电力系统机组组合(Unit Commitment,UC)以及考虑机组组合的水火电力系统经济调度等三个混合整数优化问题进行研究。对{0,1}-ED问题,用9个测试系统验证了算法的有效性。关于UC问题,6个测试系统的仿真结果表明:所提方法的计算结果优于遗传算法等6种方法,且能有效地处理机组爬坡约束、具有较快的计算时间、适用于求解大规模的UC问题。对于HTC问题,3个测试系统的仿真分析说明了SDP可以有效求解HTC问题,优化结果体现了水电削峰填谷的作用。


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