基于免疫算法的电力系统区域电源优化

论文摘要

电力系统区域电源优化是电力系统战略发展规划的重要组成部分。其核心问题是要确定在规划期内随着负荷的增长,系统应在何时、何地、兴建何种类型、多大容量的电厂,并在满足其他各种约束条件下,使得国民经济支出最小。电源优化问题具有高维数、非线性、随机性等特点,常规的优化算法难以求解到最优解。电源优化涉及到很多具体问题,例如:负荷预测、电厂类型、装机规模、厂址选择等等。本文对电源优化问题的模型及求解进行了研究,在深入分析电源优化过程中需要解决的主要问题的基础上,利用动态经济评价法提出了区域电源优化的数学模型,该模型考虑了投资费用的时间价值,且容易计及电源优化中需要考虑的多种约束条件。论文运用免疫算法对所建模型进行求解,并在求解过程中,对算法的操作步骤进行了改进。将抗体对应电源优化问题的可行解,抗原对应目标函数和约束条件;对抗体采用分段式编码方式,运用平均信息熵的概念计算抗体之间的相似度;并采用记忆单元机制,增强了算法局部搜索的能力,提高了其计算速度;以及通过计算抗体浓度和期望繁殖率促进和抑制新一代抗体的产生,大大提高了算法求解优化问题的效率。论文将本文所提出的算法和模型运用到华中电网某地区电力系统电源优化问题中。结合实际电网情况,针对不同预测负荷水平,求解出了满足该地区电力负荷增长及其他约束条件的两种电源建设方案,对该地区电源建设具有一定的参考价值,同时也验证了本文所提出的算法和模型具有有效性及工程应用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 我国电源建设概况
• 1.3 电源优化研究的有关问题
• 1.4 国内外对于电源优化问题的研究现状
• 1.5 本文研究的现实意义及主要的研究工作
• 1.5.1 电力系统区域电源优化的意义
• 1.5.2 本文的主要研究工作
• 第二章 电力系统区域电源优化模型的研究
• 2.1 区域电源优化问题概述
• 2.2 电源优化问题的求解
• 2.3 电力系统区域电源优化模型
• 2.3.1 电源优化模型的一般形式
• 2.3.2 电源优化的线性模型
• 2.3.3 电源优化的非线性模型
• 2.3.4 电源优化的动态模型
• 2.3.5 基于免疫算法的电源优化模型
• 2.4 电力系统的随机生产模拟
• 2.5 小结
• 第三章 基于改进免疫算法的电力系统区域电源优化
• 3.1 引言
• 3.2 免疫机理
• 3.2.1 免疫学的一些基本概念
• 3.2.2 免疫系统的结构和功能特点
• 3.3 免疫算法
• 3.3.1 免疫算法的原理
• 3.3.2 免疫算法求解的基本步骤
• 3.3.3 免疫算法的特点
• 3.3.4 免疫算法的改进
• 3.4 基于改进免疫算法的区域电源优化
• 3.4.1 IA的构造流程图
• 3.4.2 IA求解电源优化模型的原理框图
• 3.4.3 抗体的编码与解码
• 3.4.4 初始种群的处理
• 3.4.5 亲和度的计算
• 3.4.6 免疫算法中的遗传操作
• 3.4.7 约束条件的处理
• 3.5 小结
• 第四章 区域电源优化的工程应用
• 4.1 概述
• 4.2 电源建设方针
• 4.3 电源优化计算
• 4.3.1 电力系统原始数据
• 4.3.2 部分数据的提取与处理
• 4.4 算例结果及分析
• 4.5 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文主要结论
• 5.2 有待研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参加科研及完成论文情况
• 附录