燃煤机组负荷分配方法和装置与流程

技术特征：

1.一种燃煤机组负荷分配方法，其特征在于，包括步骤：

根据初始化后的粒子群以及依据燃煤机组实际运行参数构建的负荷分配模型获得第一目标函数值，所述负荷分配模型以粒子群为输入，以燃煤机组负荷最优分配的目标函数值为输出；

根据所述第一目标函数值获得Pareto前沿解集，将Pareto前沿解集分为若干个区域，每个区域对应一个区域最优解，获得每一个区域的粒子本身经历过的最优位置和非劣最优解，将粒子本身经历过的最优位置和非劣最优解作为初始的外部存档最优解集；

根据所述外部存档最优解集获得粒子群经历过的最优位置；

根据粒子本身经历过的最优位置和粒子群经历过的最优位置对粒子群的位置更新；

根据更新后的粒子群和所述负荷分配模型获得第二目标函数值；

比较所述第二目标函数值与所述第一目标函数值是否一致；

若一致，根据第二目标函数值确定Pareto前沿解集，根据确定的Pareto前沿解集对燃煤机组负荷进行分配，否则将所述第二目标函数值作为新的第一目标函数值，返回根据所述第一目标函数值获得Pareto前沿解集的步骤。

2.根据权利要求1所述的燃煤机组负荷分配方法，其特征在于，根据粒子本身经历过的最优位置和粒子群经历过的最优位置对粒子群的位置更新之后，根据更新后的粒子群和所述负荷分配模型获得第二目标函数值之前，还包括步骤：

对位置更新后的粒子群进行跳跃以引入新粒子，将新粒子放入粒子群，对粒子群的粒子进行更新。

3.根据权利要求1所述的燃煤机组负荷分配方法，其特征在于，

所述负荷分配模型包括供电煤耗率特性函数，所述供电煤耗率特性函数为：

$f_i^{fl}\left(p_i\right)=a+{\mathrm{bP}}_i+{{\mathrm{cP}}_i}^2+\underset{j=2}{\overset{n}{\Π}}{k}_{val}^j\left(p_i\right)\sin k_{ev}(\frac{p_i}{k_{ex}(p_{ex},p_i)}-p_{i,j}^{\min })$

其中，p_i为第i台燃煤机组功率；为第i台燃煤机组供电煤耗率；a、b和c为第i台燃煤机组供电煤耗率特性系数；时，为第i台燃煤机组第j组喷嘴打开时阀点效应系数，其它区间内p_ex为第i台燃煤机组汽轮机排汽压力；k_ex为排汽压力对功率的修正系数；为第i台燃煤机组第j组喷嘴即将打开时的机组负荷；为第i台燃煤机组第j组喷嘴开至最大时的机组负荷；

所述负荷分配模型还包括磨煤机启停成本特性函数，所述磨煤机启停成本特性函数为：

$C_t^{mil}\left(p_i^t\right)=\Σ(C_t^{on}+C_t^{off}){u^j}_{t,st}\left(p_i^t\right)(1-{u^j}_{t-1,st}(p_i^{t-1}\left)\right)$

其中，为第i台燃煤机组第t时刻机组磨煤机启停成本；为第i台燃煤机组第t时刻机组单台磨煤机开启成本；为第i台燃煤机组第t时刻机组单台磨煤机停止成本；为第i台燃煤机组第t时刻机组第j台磨煤机启停状态，为第i台燃煤机组第t-1时刻机组第j台磨煤机启停状态。

4.根据权利要求1所述的燃煤机组负荷分配方法，其特征在于，根据初始的外部存档最优解集获得粒子群经历过的最优位置的步骤包括：

根据初始的外部存档最优解集获得外部存档最优解的距离；

根据外部存档最优解的距离获得每个区域最优解所引导的粒子数目；

按照预设的排序规则对每个区域最优解所引导的粒子数目进行排序，获得粒子群经历过的最优位置。

5.根据权利要求4所述的燃煤机组负荷分配方法，其特征在于，根据下述函数获得外部存档最优解的距离：

其中，i表示外部存档最优解的编号，n表示外部存档最优解的总数，X_i表示粒子的坐标值，d(X_i,X_i-1)和d(X_i,X_i+1)分别表示两个粒子之间的距离。

6.根据权利要求4所述的燃煤机组负荷分配方法，其特征在于，根据下述函数获得每个区域最优解所引导的粒子数目：

$t_g=\mathrm{int}erger\left(\frac{ps/D_i}{{\mathrm{\Σ}}_{L=1}^{n}1/D_i}\right)$

其中，t_g表示第g个区域最优解所引导的粒子数目；interger表示取整；ps表示粒子群的数目；D_i表示外部存档最优解的距离；i表示外部存档最优解的编号；n表示外部存档最优解的总数。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的燃煤机组负荷分配方法，其特征在于，根据下述函数对为位置更新后的粒子群进行跳跃：

jp₁＝X₁+α₁(X₁-X₂)

jp₂＝X₂+α₂(X₂-X₁)

其中，X₁和X₂表示从位置更新后的粒子群中随机挑出的两个粒子；α₁和α₂表示预设区间内的随机数；jp₁和jp₂为跳跃机制产生的新粒子。

8.一种燃煤机组负荷分配装置，其特征在于，包括：

第一目标函数值获得模块，用于根据初始化后的粒子群以及依据燃煤机组实际运行参数构建的负荷分配模型获得第一目标函数值，所述负荷分配模型以粒子群为输入，以燃煤机组负荷最优分配的目标函数值为输出；

外部存档最优解集获得模块，用于根据所述第一目标函数值获得Pareto前沿解集，将Pareto前沿解集分为若干个区域，每个区域对应一个区域最优解，获得每一个区域的粒子本身经历过的最优位置和非劣最优解，将粒子本身经历过的最优位置和非劣最优解作为初始的外部存档最优解集；

粒子群最优位置获得模块，用于根据所述外部存档最优解集获得粒子群经历过的最优位置；

位置更新模块，用于根据粒子本身经历过的最优位置和粒子群经历过的最优位置对粒子群的位置更新；

第二目标函数值获得模块，用于根据更新后的粒子群和所述负荷分配模型获得第二目标函数值；

目标函数值比较模块，用于比较所述第二目标函数值与所述第一目标函数值是否一致；

负荷分配模块，用于在所述第二目标函数值与所述第一目标函数值一致时，根据第二目标函数值确定Pareto前沿解集，根据确定的Pareto前沿解集对燃煤机组负荷进行分配；在所述第二目标函数值与所述第一目标函数值不一致时，将所述第二目标函数值作为新的第一目标函数值。

9.根据权利要求8所述的燃煤机组负荷分配装置，其特征在于，还包括连接在所述位置更新模块和所述第二目标函数值获得模块之间的粒子更新模块，所述粒子更新模块用于对位置更新后的粒子群进行跳跃以引入新粒子，将新粒子放入粒子群，对粒子群的粒子进行更新。

10.根据权利要求8或9所述的燃煤机组负荷分配装置，其特征在于，

所述负荷分配模型包括供电煤耗率特性函数，所述供电煤耗率特性函数为：

$f_i^{fl}\left(p_i\right)=a+{\mathrm{bP}}_i+{{\mathrm{cP}}_i}^2+\underset{j=2}{\overset{n}{\Π}}{k}_{val}^j\left(p_i\right)\sin k_{ev}(\frac{p_i}{k_{ex}(p_{ex},p_i)}-p_{i,j}^{\min })$

其中，p_i为第i台燃煤机组功率；为第i台燃煤机组供电煤耗率；a、b和c为第i台燃煤机组供电煤耗率特性系数；为第i台燃煤机组阀点效应系数，其中，时，为第j组喷嘴打开时阀点效应系数，其它区间内p_ex为第i台燃煤机组汽轮机排汽压力；k_ex为排汽压力对功率的修正系数；为第j组喷嘴即将打开时的机组负荷；为第i台燃煤机组第j组喷嘴开至最大时的机组负荷；

所述负荷分配模型还包括磨煤机启停成本特性函数，所述磨煤机启停成本特性函数为：

$C_t^{mil}\left(p_i^t\right)=\Σ(C_t^{on}+C_t^{off}){u^j}_{t,st}\left(p_i^t\right)(1-{u^j}_{t-1,st}(p_i^{t-1}\left)\right)$

其中，为第i台燃煤机组第t时刻机组磨煤机启停成本；为第i台燃煤机组第t时刻机组单台磨煤机开启成本；为第i台燃煤机组第t时刻机组单台磨煤机停止成本；为第i台燃煤机组第t时刻机组第j台磨煤机启停状态，为第i台燃煤机组第t-1时刻机组第j台磨煤机启停状态。