摘 要

本文所解决的问题是基于智能算法的电力系统经济负荷的分配，电力资源在社会的高速发展和文明的进步中有着不可替代的地位，随着时代和经济的发展，电力系统的负荷分配越来越被人们所重视。对它的研究有着很大的社会意义。

在本文中对负荷分配问题的研究方法是差分进化算法，利用差分进化算法的原理和MATLAB的程序仿真来实现。差分进化算法对一些复杂的优化问题有很好的解决效果，而且在很多领域内都有着大范围是使用，它的基本原理是通过对当前的种群个体间的差别来进行扰动，从而产生一个新的种群，再经过交叉操作和选择操作过程，最终形成新一代的子种群。利用多次迭代的方式来找到适应值最优的那一个个体。

本文通过对火电厂的13台发电机组进行经济负荷分配的模拟研究，忽略系统的网损情况，只考虑机组的阀点效应，结合目前所取得的研究成果，通过在MATLAB上编程仿真得到各台机组运行的最优功率分配，从而解决所研究的问题，此次课题对实际生活中的问题有着参考意义。

关键词：负荷分配，差分进化算法，MATLAB程序仿真

ABSTRACT

The problem solved in this paper is the distribution of economic load of the power system based on intelligent algorithms,Power resources have an irreplaceable role in the rapid development of society and the progress of civilization，With the development of time and economy, the distribution of power system has become more and more important. The study of it has great social significance.

In this article, the study method of load distribution problem is the difference evolution algorithm, which uses the principle of difference evolution algorithm and MATLAB simulation,The difference evolution algorithm has a good solution to some complex optimization problems, and it is widely used in many areas,Its basic principle is based on the current and disturbance to the difference between population and generate a new population, and then by selecting crossover operation and operation process, the final formation of a new generation of population. Use multiple iterations to find the one that is optimal.

Through the study of the economic load distribution of 13 generating units in the power plant, this paper ignores the network loss of the system and considers the valve point effect of the unit.Combined with the research results obtained at present, is obtained by simulation in MATLAB programming optimal power allocation of each units operation so as to solve the problem of the study, the subject has reference significance to the question in the real life.

Keywords: load distribution , difference evolution algorithm , MATLAB simulation

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 研究现状 2

1.3 国内外研究现状 3

1.4 本文主要研究内容 4

1.5 小结 5

第2章 差分进化算法 6

2.1 差分进化算法的基本原理 6

2.2 DE算法的参数 6

2.3 DE算法的操作步骤 7

2.3.1 种群初始化 7

2.3.2 变异操作 8

2.3.3 交叉操作 8

2.3.4 选择操作 9

2.4 算法的发展现状 9

2.5 小结 10

第3章 电网经济负荷分配问题 11

3.1 影响负荷分配问题的指标及因素 11

3.1.1 机组运行指标 11

3.1.2 负荷分配的影响因素 12

3.2 负荷分配问题与环境 13

3.3 DE算法解决负荷分配步骤 13

3.4 小结 14

第4章 13台机组负荷分配问题 15

4.1负荷分配的数学模型 15

4.2 机组约束条件 15

4.3 13台机组的优化 15

4.4 小结 17

第5章 总结 18

参考文献 19

致谢 20

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

自从人类发现并且使用电能以来，电力资源在人类世界的发展中扮演着不可或缺的角色，电能的大规模使用，带领着人类走向一个新的文明，在世界经济迅猛发展的今天，电力系统的负荷分配越来越受到人们的关注，作为一种重要能源，电力的经济节约是人类不断追寻的。

中科院曾经做过一个调查，结果显示：中国是一个消耗自然资源的大国，而且是全球浪费自然资源最严重的国家之一。我国作为最大的发展中国家，经济正处在迅猛发展的时候，电力资源作为经济发展的基础，人们对电能的需求量越来越大，对电力资源的研究也越来越重要。当下，我国的主要发电形式是火力发电，而燃煤火力发电机组又是我国火力发电厂的主要发电设备，每年我国开采的煤炭总量里的大部分都会用于火电厂来发电。2000年的时候，我国发电的平均煤耗为410g/kw.h，2010年我国发电平均煤耗下降为333g/kw.h^[1]，虽然下降了很大的幅度，但与其他发达国家的发电平均煤耗量相比，仍然存在发电成本高的现象，出现这种情况的原因之一就是没有充分的分配利用机组间的负荷。

从上世纪九十年代开始，我国初步对电力市场进行了改革，改革目标是“打破垄断，引入竞争，降低成本，实现资源的合理分配”，改革的主要内容为“厂网分开，竞价上网”^[2]。随着这一系列改革的进行，各发电厂都变成了独立的个体，发电的经济利益成了他们的竞争标准，作为一个经营型企业，各发电单位之间产生了竞争，为了获得更大的经济效益，降低发电成本，各电厂之间就必须要提高自身的运行水平，及时的调整电厂的发电机组的经济负荷分配和机组的组合运行，以此来达到降低煤耗量的目的。