[发明专利]一种基于多搜索器算法的电-热网协调运行优化方法

说明书

本发明公开了一种基于多搜索器算法的电‑热网协调运行优化方法，包括通过建立起区域电‑热网协调运行数学模型，使用多搜索器优化算法进行对区域的热电能量系统进行管理，以实现整个区域系统的发电成本最小的目标。本发明的多搜索器优化算法是基于各个启发式算法的优缺点设计而成，相比于经典的飞蛾扑火算法、教与学优化算法等具有收敛速度更快，全局收敛性更强等特点。

技术领域

本发明涉及区域热电能量领域，具体涉及一种基于多搜索器算法的电-热网协调运行优化方法。

背景技术

电力系统和热力系统具有天然的互补性，对二者进行统一调度能够在更广的时空范围内提高资源优化配置的能力和能量的利用效率。我国集中供热的北方地区，现有常规机组中50％-70％的发电机组为热电联产。高比例CHP机组占主导的电源结构，给电力系统调度和控制带来了巨大挑战。

为了实现常规发电机组、发热机组和热电联产机组的综合利用，对热电经济调度(CHPED)进行优化，在满足系统所有不等式和等式约束的同时，实现了最优的发电调度和供热调度，使供电和供热的总成本降至最低。

求解类似于电力系统的大系统优化与控制问题时,面临2个主要困难:①计算、搜索时间过长；②过早收敛问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种基于多搜索器算法的电-热网协调运行优化方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于多搜索器算法的电-热网协调运行优化方法，包括：

输入参数，所述参数包括区域能量管理系统内所有常规发电机组的耗电方程、热电联产机组的耗量特性方程及热机组的耗量特性方程；

以区域内所有机组的发电成本最小为优化目标，对各目标值进行加权处理确定适应度函数，所述目标值包括发电成本、热电联产机组成本及供热成本,所述发电成本包括发热功率和发热量；

根据各个机组的发电功率、发热量的上下极限、等式约束和不等式约束确定基本控制模型；

根据混沌理论初始化可控变量，所述初始化可控变量为各机组的发电功率和发热量；

利用全局搜索器和局部搜索器分别进行搜索，对适应度函数进行解的适应度评价,得到发电成本；

根据全局搜索器的随机游走规则确定算法搜索方向，更新各机组的发电功率和发热量；

判断是否达到最大迭代次数或判断收敛，若达到最大迭代次数或收敛，则结束计算并输出发电功率和发热量，否则，返回用多搜索器优化算法和适应度函数进行适应度评价的步骤。

所述根据混沌理论初始化可控变量，所述初始化可控变量为各机组的发电功率和发热量；

使用Logistic映射公式来产生具有混沌状态的混沌变量，混沌迭代公式如下式所示：

Z_t+1＝κZ_t(1-Z_t)t＝0,1,2,...κ∈(0,4]

式中，0≤Z₀≤1，Z_t为第t个变量；κ为控制变量，当选κ＝4时，系统处于完全混沌状态，其混沌空间为[0,1]；