PDF《考虑禁止运行区的环境经济调度混合逻辑约束优化方法》

考虑禁止运行区的环境经济调度混合逻辑约束优化方法 郭小璇1,

2 ,龚仁喜1 ,鲍海波1 ,杭乃善1 ( 1.

广西大学电气工程学院,广西壮族自治区南宁市

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0 4;

2. 广西电网公司电力科学研究院,广西壮族自治区南宁市

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2 3 ) 摘要:为了准确描述考虑禁止运行区域的发电机出力限制, 分析了优化问题约束条件之间存在的 " 与" 和" 或" 的逻辑关系, 研究了一种同时包含" 与" 和" 或" 逻辑约束的混合逻辑约束优化( ML C O) 问题, 并基于此, 将考虑禁止运行区域的发电机出力限制表示为一组" 或" 逻辑关系的约束条件, 建 立了环境经济调度的 ML C O 模型.根据布尔代数逻辑变换的思想, 延伸出约束条件逻辑关系的等 价数学变换, 实现了" 或" 逻辑和" 与" 逻辑的约束条件之间的转换.从而将 ML C O 问题转化为仅含 " 与" 逻辑约束的常规非线性优化问题, 最后采用现代内点算法加以求解.6机和1 5机系统的测试 结果表明所提出的 ML C O 模型与方法行之有效, 具有较高的求解精度和效率. 关键词:环境经济调度;

禁止运行区域;

混合逻辑约束优化;

数学变换;

内点法 收稿日期:

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0 1;

修回日期:

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2 4. 广西青年基金资助项目(

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1 4 G X N S F B A

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8 2

7 7) ;

南宁市科 学研究与科技开发计划项目(

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2 5 ) .

0 引言 发电调度问题是在满足电力系统负荷需求和运 行约束条件下, 确定系统指标最优的调度方案的寻 优问题[

1 -

5 ] .传统的发电调度仅追求系统的经济性 最优, 是一种经济调度( e c o n o m i cd i s p a t c h i n g , E D) 问题.近年来, 为了兼顾经济利益和环境利益, 保证 发电调度计划同时具备经济性、 环保性和科学性, 环境经济发电调度[

6 -

1 0 ] ( e n v i r o n m e n t a le c o n o m i c d i s p a t c h i n g , E E D) 问题逐渐成为研究热点之一. 由于发电机组运行物理条件限制, 在某些特定 运行区域会出现轴承振动放大而影响机 组安全运 行, 这些特定运行区域需设置为机组的禁止运行区 域.考虑发电机禁止运行区域后, 环境经济调度问 题变成一个具有离散解空间的非线性优化问题, 仅 适用于连续解空间的算法难以应用于其求解.对于 考虑禁止运行区域的经济调度或厂内负 荷分配问 题, 国内外不少文献采用遗传算法、 进化算法等智能 算法[

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1 5] 进行求解, 取得了不错的计算效果.而文 献[

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1 9 ] 采用数值方法处理, 则具有计算量小、 理 论支撑充分等特点.文献[

1 6 ] 利用发电机离散出力 约束特点, 根据函数的零点定理, 将一台发电机的若 干离散约束重新构造为一个不等式约束, 该方法不 具备普遍应用的一般性.文献[

1 7 ] 利用半定规划松 弛策略, 建立了经济调度问题的半定规划模型.文献[

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1 9 ] 通过引入0 - 1变量, 将原含禁止区间的非 线性优化问题转化为混合整数非线性规划( m i x e d i n t e g e rn o n l i n e a rp r o g r a mm i n g , M I N L P) 问题, 并 采用分支定界法或大 M 方法求解, 在计算质量和速 度上均有一定优势. 本文将考虑禁止运行区域的发电机出力限制表 达为一组" 或" 逻辑关系的约束条件, 提出了环境经 济调度的混合逻辑约束优化(mixedlogicconstrainedo p t i m i z a t i o n , ML C O) 模型和方 法.通过6机和1 5机系统的测试结果, 所提出的 ML C O 模型与方法行之有效, 具有较高的求解精度和效率, 且可推广应用于其他问题求解.