面向電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配問(wèn)題的元啟發(fā)式算法研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配(Economic Load Dispatch, ELD)是電力系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度中一類(lèi)重要且具有挑戰(zhàn)性的優(yōu)化問(wèn)題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能和減排十分關(guān)鍵。然而，閥點(diǎn)效應(yīng)及多種運(yùn)行約束的存在，使其具有不連續(xù)、非凸、非線性以及多約束等特點(diǎn)。當(dāng)綜合考慮成本和排放時(shí)，其又演變?yōu)橐环N多目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)-環(huán)境分配問(wèn)題。在解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)，經(jīng)典的優(yōu)化算法效率低下，而大多數(shù)啟發(fā)式算法的控制參數(shù)設(shè)置和調(diào)整又極為復(fù)雜。因此，為了有效地求解 ELD問(wèn)題，則需要探

2、索兼具較強(qiáng)局部搜索能力、魯棒性好、且易于使用的新方法。本文針對(duì)ELD中高維、多約束及多目標(biāo)的特征，系統(tǒng)研究了經(jīng)典的ELD、多約束ELD以及多目標(biāo)ELD等不同類(lèi)型經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配問(wèn)題的有效求解算法，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　首先，在求解經(jīng)典 ELD問(wèn)題時(shí)，針對(duì)傳統(tǒng)算法難以在有限時(shí)間內(nèi)獲得可行解的缺陷，將布谷鳥(niǎo)算法(Cuckoo Search, CS)算法與約束處理機(jī)制巧妙集成，提出了約束布谷鳥(niǎo)算法。并利用列維飛行很好地平衡了算法搜索的

3、隨機(jī)性和集中性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)含功率平衡及容量限制約束的不同規(guī)模經(jīng)典 ELD問(wèn)題的求解，與其它一些代表性啟發(fā)式算法相比，該算法操作簡(jiǎn)單且具有較好的全局搜索能力和收斂速度。
　　其次，在求解大規(guī)模多約束優(yōu)化問(wèn)題時(shí)，針對(duì)許多已有算法無(wú)法取得滿(mǎn)意結(jié)果并且容易“早熟”的現(xiàn)象，提出了一種新的元啟發(fā)式方法CTLBO(Chaotic Teaching-Learning Based Optimization, CTLBO)。通過(guò)“教師和學(xué)生”變異算子保

4、證算法的集中性和局部收斂能力，并引入列維飛行和混沌機(jī)制增強(qiáng)搜索的多樣性，提高了新算法的搜索效率和抗早熟能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)一些具有不同特征的大規(guī)模非線性benchmark函數(shù)的尋優(yōu)。
　　再次，針對(duì)實(shí)際ELD問(wèn)題多約束的情況，建立了包含諸如容量限制、爬坡率限制、禁止操作區(qū)間等多種實(shí)際約束的問(wèn)題模型，提出了基于CTLBO的多約束 ELD問(wèn)題的求解算法，利用CTLBO算法強(qiáng)大的全局搜索能力和魯棒性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于大規(guī)模高度約束的ELD問(wèn)題的求解