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母管制热电机组负荷优化分配方法研究

作　者: 禹超
导　师: 胡林献
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 母管制机组 热电负荷 优化分配 差分进化算法 上下限动态变化
分类号: TM621
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着我国电力工业由计划经济转向市场竞争,厂网分开、竞价上网以及煤价格的持续上涨迫使发电企业提高运行经济性。负荷优化技术在不改造发电企业硬件的前提下,仅需通过对各机组的负荷指令进行重新分配,即可有效地提高发电企业的经济性,引起了电力工程师们的广泛关注。但现有的负荷优化技术研究主要针对凝汽式电厂单元机组进行,母管制热电机组的负荷优化问题研究得很不充分。本文以母管制运行的热电机组为对象,研究其负荷优化分配问题。论文详细研究了背压、抽凝、抽背、纯凝等各种类型热电机组的热力特性,根据热电机组的工况图得出了线性化的机组耗量特性;在分析了热电机组线性化特性模型与实际工况之间的偏差的基础上,根据多元线性回归理论和机组实际运行数据,应用多项式形式拟合方法得到了热电机组的非线性特性方程,该模型更贴近热电机组实际工况;并基于热电机组的非线性特性方程,建立了母管制热电机组的热、电负荷优化分配数学模型。论文研究了现有传统优化算法、数学规划法、智能算法解算热电机组热、电负荷优化分配模型的优缺点后,选用具有控制参数少、对目标函数无特殊要求、全局收敛性好等优点的差分进化算法来求解该模型。采用时变递减策略缩放因子和时变递增的交叉概率因子对标准差分进化算法进行了改进,并通过算例分析,验证了改进的差分进化算法具有比遗传算法、标准差分进化算法更好的优化效果。论文针对常规热、电负荷优化分配数学模型将热电机组的热、电负荷上下限看作定值,与热电机组的实际工况不相符这一问题,提出了热电机组热、电负荷上下限随实际负荷变化的计算关系式,并在此基础上建立了计及上下限动态变化的热电机组热、电负荷优化分配数学模型,提出了计及热、电负荷上下限动态变化的改进差分进化算法,分析了计及上下限变化对负荷分配结果的影响。本研究依托于2009年度哈尔滨市优秀学科带头人资金项目《母管蒸汽压力自动控制技术及开放性控制软件研发》(2009RFKXG005)。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章 绪论  8-18
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8-11
  1.2 热电机组负荷优化分配的研究现状  11-17
    1.2.1 热电机组的特性模型研究  11-12
    1.2.2 热电机组负荷优化分配数学模型  12-13
    1.2.3 负荷优化分配方法  13-17
  1.3 本文主要工作  17-18
第2章 热电机组负荷优化分配数学模型的建立  18-31
  2.1 引言  18
  2.2 热电机组的特性分析  18-26
    2.2.1 背压机组  18-20
    2.2.2 抽凝机组  20-23
    2.2.3 抽背机组  23-24
    2.2.4 纯凝机组  24-25
    2.2.5 热电机组非线性特性模型  25-26
  2.3 母管制热电机组负荷优化分配的数学模型  26-30
    2.3.1 母管制运行方式简介  26-27
    2.3.2 母管制热电机组负荷优化分配的特殊性  27-28
    2.3.3 母管制热电机组负荷优化分配数学模型  28-30
  2.4 本章小结  30-31
第3章 母管制热电机组负荷的差分进化优化分配算法  31-42
  3.1 引言  31-32
  3.2 标准差分进化算法简介  32-35
    3.2.1 差分进化算法的基本思想  32
    3.2.2 差分进化算法的基本操作  32-34
    3.2.3 差分进化算法的种群进化模式  34
    3.2.4 差分进化算法的控制参数  34-35
  3.3 差分进化算法的改进  35-37
    3.3.1 时变递减策略的缩放因子  36
    3.3.2 时变递增策略的交叉概率因子  36-37
    3.3.3 约束条件的处理  37
  3.4 母管制热电机组负荷的改进差分进化优化分配算法  37-39
  3.5 算例分析  39-41
  3.6 本章小结  41-42
第4章 计及上下限变化的热电机组负荷优化分配算法  42-49
  4.1 引言  42
  4.2 热电机组热、电上下限计算方法  42-44
  4.3 计及上下限动态变化的热电机组负荷分配数学模型  44-45
  4.4 约束条件的处理  45-46
  4.5 算法流程  46
  4.6 算例分析  46-48
  4.7 本章小结  48-49
结论  49-51
参考文献  51-56
攻读学位期间发表的学术论文  56-58
致谢  58

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站
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