本發(fā)明涉及輸電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域，尤其是涉及一種考慮全面、可靠性高、邏輯結(jié)構(gòu)清晰、實(shí)用合理的考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法。
背景技術(shù)：
：隨著環(huán)境污染的日益惡化，降低碳排放在世界范圍內(nèi)受到人們的重視，低碳發(fā)展成為世界實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。為了維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)健康發(fā)展，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》中已經(jīng)明確提出控制主要污染物排放總量，并且提出要加強(qiáng)電力需求側(cè)管理，大力推廣能效電廠。能效電廠屬于需求側(cè)管理的一種，通過(guò)改變用戶的用電方式，選擇節(jié)能高效的用電設(shè)備，提高電能的使用效率，不僅有效減少電力建設(shè)投資成本，保證電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行，還能減少用戶電費(fèi)開(kāi)支，大大降低能源消耗，改善環(huán)境質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑。在輸電網(wǎng)規(guī)劃中考慮能效電廠，能夠緩解當(dāng)前電力供應(yīng)緊張的局面，還能在節(jié)能減排方面發(fā)揮重要作用，這對(duì)合理利用資源配置，減少電力建設(shè)投資、提高能源效率有著重要的意義。多階段輸電網(wǎng)規(guī)劃也稱動(dòng)態(tài)輸電網(wǎng)規(guī)劃，一般電力系統(tǒng)規(guī)劃周期長(zhǎng)，通常分幾個(gè)階段進(jìn)行。多階段輸電網(wǎng)規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜的組合優(yōu)化問(wèn)題，在規(guī)劃期間既要考慮各階段電網(wǎng)規(guī)劃方案的可行性，又要考慮各個(gè)規(guī)劃階段之間的影響，每一階段方案不僅要考慮本階段要求，還要考慮對(duì)整個(gè)規(guī)劃方案的影響，各個(gè)階段之間具有動(dòng)態(tài)性。本發(fā)明采用二層規(guī)劃理論將能效電廠與電力系統(tǒng)多階段規(guī)劃有效地結(jié)合，在減少電力建設(shè)投資、提高能源利用效率的同時(shí)，保證系統(tǒng)規(guī)劃的結(jié)構(gòu)和投資實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種考慮能效電廠的多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃方法，用以獲取輸電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最優(yōu)規(guī)劃方案，包括以下步驟：1)采用二層規(guī)劃方法建立多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型，包括上層模型和下層模型，并分別確定上層模型和下層模型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件；2)對(duì)初始的網(wǎng)架方案進(jìn)行連通性校驗(yàn)，當(dāng)網(wǎng)架方案連通時(shí)，保持多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型不變，當(dāng)網(wǎng)架方案不連通時(shí)，對(duì)上層模型的目標(biāo)函數(shù)施加懲罰數(shù)；3)采用自適應(yīng)遺傳算法和原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法的混合算法求解多階段輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型獲取最優(yōu)的網(wǎng)架方案。所述的上層模型以第t階段的總投資成本凈現(xiàn)值最小作為目標(biāo)函數(shù)，以正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束、N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束以及新建線路的回?cái)?shù)約束為約束條件，則有：上層模型的目標(biāo)函數(shù)為：minF=Σt=1T1(1+r)m(t-1)[Σi,j∈ΩCijtLijnijt+Sfuelt+Senivt+ft]+SE]]>m(t)=Σp=1tg(p)]]>Sfuelt=CfuelΣk=1NGPGktTht]]>Senivt=Σα=1NWCWαHαΣk=1NGPGktTht]]>SE=CEΣβ=1NEPEβ]]>正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：新建線路的回?cái)?shù)約束為：0≤nijt≤n‾ijt]]>其中，F(xiàn)為第t階段規(guī)劃的總投資成本凈現(xiàn)值，為資金的折算系數(shù)，r為貼現(xiàn)率，T為階段總數(shù)，m(t)為從第一階段到第t階段的總年數(shù)，，g(p)為第p階段包含的年數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路新建線路成本，Cij為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路單位投資費(fèi)用，Lij為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路長(zhǎng)度，nij為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路回?cái)?shù)，Ω為節(jié)點(diǎn)集合，為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組燃料成本，Cfuel為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組燃料單位成本，為第k臺(tái)發(fā)電機(jī)的出力，為第t階段最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，NG為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組的總數(shù)，為常規(guī)電廠發(fā)電機(jī)組環(huán)境成本，NW為污染氣體種類總數(shù)，CWα為第α種污染氣體的環(huán)境成本，Hα為單位發(fā)電量的第α種污染氣體排放量，SE為能效電廠投資成本，NE為能效電廠的總數(shù)，CE為能效電廠的單位投資成本，PEβ為第β個(gè)能效電廠的容量，ft為下層模型產(chǎn)生的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，xij為線路電抗，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的原有輸電線路回?cái)?shù)，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j輸電線路上的總潮流，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的單條回路容量上限，為正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷量，為N-1運(yùn)行狀態(tài)下任一條線路退出運(yùn)行時(shí)的切負(fù)荷量，上標(biāo)∧表示線路N-1條件下的參數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i的相角，為節(jié)點(diǎn)j的相角，為系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的有功出力列向量，為能效電廠的有功出力列向量，為系統(tǒng)負(fù)荷列向量，θt為節(jié)點(diǎn)相角列向量，上標(biāo)t表示第t階段。所述的下層模型以第t階段的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，以正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束、N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束以及發(fā)電機(jī)機(jī)組出力約束為約束條件，則有：下層模型的目標(biāo)函數(shù)為：minft=α′Σi∈ΩPRit+β′Σl∈NLtΣi∈ΩP^Rl,it]]>正常運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：Σi,j∈ΩB0,ijtθijt=PGit+PEit-PDit+PRit0≤PRit≤PDit-PEit|pijt|≤(nij,0t+nijt)p‾ijt]]>N-1運(yùn)行狀態(tài)下的安全約束為：Σi,j∈ΩB^0,ijtθ^ijt=PGit+PEit-PDit+P^Rl,it0≤P^Rl,it≤PDit-PEit|p^ijt|≤(n^ij,0t+n^ijt)p‾ijt]]>發(fā)電機(jī)機(jī)組出力約束為：P‾Gkt≤PGkt≤P‾Gkt]]>其中，ft為第t階段切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，為正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，為N-1運(yùn)行狀態(tài)下任一條線路退出運(yùn)行時(shí)的總切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，α′為正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰系數(shù)，β′為N-1運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰系數(shù)，為輸電線路的集合，Ω為節(jié)點(diǎn)集合，和分別為正常運(yùn)行狀態(tài)下和N-1運(yùn)行狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)i的切負(fù)荷量，和分別為發(fā)電機(jī)組出力下、上限，為發(fā)電機(jī)組出力，上標(biāo)∧表示線路N-1條件下的參數(shù)，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的導(dǎo)納，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的相角差，為節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)有功出力，為節(jié)點(diǎn)i的能效電廠有功出力，為節(jié)點(diǎn)i負(fù)荷，為正常運(yùn)行狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)i的切負(fù)荷量，為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間線路的潮流有功功率，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的原有輸電線路回?cái)?shù)，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j輸電線路上的總潮流，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的單條回路容量上限，為節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的輸電線路回?cái)?shù)，上標(biāo)t表示第t階段。所述的步驟2)中，連通性校驗(yàn)的公式為：其中，U為網(wǎng)絡(luò)不連通時(shí)的懲罰數(shù)。所述的步驟3)中，采用自適應(yīng)遺傳算法對(duì)上層模型進(jìn)行求解，采用原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法對(duì)下層模型進(jìn)行求解。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明中提出的低碳環(huán)境下輸電網(wǎng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的模型及方法考慮系統(tǒng)發(fā)電成本、環(huán)境成本和能效電廠投資成本，通過(guò)把多階段分為多個(gè)單階段規(guī)劃，把前一階段的規(guī)劃方案作為后一階段的基礎(chǔ)并影響后續(xù)的規(guī)劃，根據(jù)二層規(guī)劃理論，構(gòu)建考慮能效電廠的輸電網(wǎng)二層規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)改進(jìn)遺傳算法和原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法設(shè)計(jì)合理的混合算法，對(duì)規(guī)劃模型進(jìn)行有效求解，求得最優(yōu)方案，滿足電網(wǎng)規(guī)劃的需求，具有邏輯結(jié)構(gòu)清晰、實(shí)用合理的優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為不考慮能效電廠的輸電網(wǎng)多階段規(guī)劃方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。圖2為考慮能效電廠的輸電網(wǎng)多階段規(guī)劃方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例：本發(fā)明采用46節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)作為實(shí)施例，進(jìn)行實(shí)例分析：進(jìn)行多階段輸電網(wǎng)規(guī)劃，把規(guī)劃期分為三個(gè)階段，每階段3年，電源和負(fù)荷每個(gè)規(guī)劃階段按10％的速度增長(zhǎng)；采用改進(jìn)遺傳算法與內(nèi)點(diǎn)法相結(jié)合的混合算法對(duì)每個(gè)階段的模型進(jìn)行迭代優(yōu)化求解，首先確定初始種群規(guī)模取5000，遺傳代計(jì)數(shù)器最大值取500，中心參數(shù)σ取0.1，對(duì)偶間隙取10-6。通過(guò)調(diào)用下層原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法，計(jì)算出正常狀態(tài)下的切負(fù)荷量和N-1狀態(tài)下的總的切負(fù)荷量，求出切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，求出發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功出力；將切負(fù)荷懲罰費(fèi)用和發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功出力反饋至上層，求出初始種群中每個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值F；計(jì)算初始種群的個(gè)體適應(yīng)度函數(shù)值；采用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行選擇、交叉、變異操作，產(chǎn)生子代；計(jì)算子代每個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值及個(gè)體適應(yīng)度函數(shù)值，將子代重新插入到種群，并產(chǎn)生新的初始種群；不斷重復(fù)上述步驟，直到滿足最大迭代次數(shù)；最后輸出規(guī)劃方法的最優(yōu)解及最優(yōu)方案，并終止計(jì)算。低碳環(huán)境下輸電網(wǎng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃的模型及方法，具體的實(shí)現(xiàn)步驟如下所示：(1)對(duì)每個(gè)階段采用單階段規(guī)劃求解相應(yīng)子階段的最有規(guī)劃方案，將多階段規(guī)劃問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)相互聯(lián)系的單階段規(guī)劃問(wèn)題，規(guī)劃期間既要考慮各階段電網(wǎng)規(guī)劃方案的可行性，又要考慮各個(gè)規(guī)劃階段之間的影響，每一階段方案不僅要考慮本階段要求，還要考慮對(duì)整個(gè)規(guī)劃方案的影響，各個(gè)階段之間具有動(dòng)態(tài)性；(2)根據(jù)二層規(guī)劃理論和輸電網(wǎng)規(guī)劃約束條件，建立考慮能效電廠的輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型。本實(shí)施例中輸電網(wǎng)二層規(guī)劃模型的上層模型是以總投資成本最小為目標(biāo)函數(shù)，包括線路建設(shè)成本、系統(tǒng)發(fā)電成本、環(huán)境成本、能效電廠投資成本和切負(fù)荷懲罰費(fèi)用；下層模型以切負(fù)荷懲罰費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)。上層模型：minF=Σt=1T1(1+r)m(t-1)[Σi,j∈ΩCijtLijnijt+Sfuelt+Senivt+ft]+SE---(1)]]>m(t)=Σi=1tg(i)---(2)]]>Sfuelt=CfuelΣk=1NGPGktTht---(3)]]>Senivt=Σi=1NWCWiHiΣk=1NGPGktTht---(4)]]>SE=CEΣj=1NEPEj---(5)]]>0≤nijt≤n‾ijt---(8)]]>式(1)表示目標(biāo)函數(shù)，式中的第一部分表示在第t階段輸電線路新建線路成本；式(3)表示第t階段發(fā)電機(jī)組運(yùn)行成本；式(4)表示第t階段發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的環(huán)境成本；式(5)表示能效電廠的建設(shè)費(fèi)用；f表示第t階段下層產(chǎn)生的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用。式(6)為第t階段正常運(yùn)行下潮流約束、線路有功潮流約束；式(7)為第t階段時(shí)N-1運(yùn)行狀態(tài)下潮流約束、線路有功潮流約束；式(8)第t階段輸電線路約束條件；。式中：r為貼現(xiàn)率(％)，為資金的折算系數(shù)；g(i)為第i階段包含的年數(shù)；為第t階段節(jié)點(diǎn)i到j(luò)的輸電線路單位投資費(fèi)用(萬(wàn)元/km)；為節(jié)點(diǎn)i到j(luò)之間新建輸電線路回?cái)?shù)；為第k臺(tái)發(fā)電機(jī)的出力(MW)；為第t階段最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)(h)；為第t階段節(jié)點(diǎn)i到j(luò)之間新建輸電線路回?cái)?shù)上限；為第t階段系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；θt為第t階段節(jié)點(diǎn)相角列向量；為第t階段節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j之間原有的線路回路數(shù)；為第t階段節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j之間輸電線路上的總潮流；為第t階段節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j之間單條回路容量上限；為第t階段正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷量；為第t階段N-1運(yùn)行狀態(tài)下任一條線路退出運(yùn)行時(shí)的切負(fù)荷量。公式中上標(biāo)有“∧”符號(hào)的均代表線路N-1條件下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及對(duì)應(yīng)的潮流。Ω為節(jié)點(diǎn)的集合；Lij為節(jié)點(diǎn)i到j(luò)的輸電線路長(zhǎng)度(km)；發(fā)電機(jī)出力(MW)；NG為發(fā)電機(jī)組的集合；NW為污染氣體的集合；CWi為第i種污染氣體的環(huán)境成本(元/kg)；Hi為單位發(fā)電量的第i中污染氣體排放量(g/kW·h)；NE為能效電廠的集合；CE為能效電廠的單位投資成本(萬(wàn)元/MW)；為第j個(gè)能效電廠的容量(MW)；xij為線路電抗；下層模型：minft=αΣi∈ΩPRit+βΣl∈NLtΣi∈ΩP^Rl,it---(9)]]>P‾Gkt≤PGkt≤P‾Gkt---(12)]]>式(9)中，ft為第t階段切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，第一部分為第t階段正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，第二部分為第t階段N-1運(yùn)行狀態(tài)下任一條線路退出運(yùn)行時(shí)的總切負(fù)荷懲罰費(fèi)用。式(10)為第t階段正常運(yùn)行狀態(tài)下的潮流約束、切負(fù)荷約束量和線路潮流約束，式(11)為第t階段N-1運(yùn)行狀態(tài)下的潮流約束、切負(fù)荷約束量和線路潮流約束，式(12)為第t階段發(fā)電機(jī)出力約束。該層以發(fā)電機(jī)出力、切負(fù)荷量和節(jié)點(diǎn)向量作為變量，確定在最小切負(fù)荷量情況下的發(fā)電機(jī)出力，并將切負(fù)荷懲罰費(fèi)用和發(fā)電機(jī)出力反饋至上層。式中：為第t階段輸電線路的集合；為第t階段正常運(yùn)行狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)i的切負(fù)荷量；為第t階段N-1運(yùn)行狀態(tài)下線路l退出運(yùn)行時(shí)節(jié)點(diǎn)i的切負(fù)荷量；為第t階段發(fā)電機(jī)組出力下限(MW)；為第t階段發(fā)電機(jī)組出力上限(MW)。公式中上標(biāo)有“∧”符號(hào)的均代表線路N-1條件下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及對(duì)應(yīng)的潮流。α為正常運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰系數(shù)；β為N-1運(yùn)行狀態(tài)下的切負(fù)荷懲罰系數(shù)。(3)根據(jù)模型特點(diǎn)采用改進(jìn)遺傳算法和原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法的混合算法求解模型得到最優(yōu)方案。首先隨機(jī)產(chǎn)生試驗(yàn)解作為初始種群，初始種群中的每個(gè)個(gè)體代表一種規(guī)劃方案；通過(guò)調(diào)用下層原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法，計(jì)算出正常狀態(tài)下的切負(fù)荷量和N-1狀態(tài)下的總的切負(fù)荷量，求出切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，求出發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功出力；將切負(fù)荷懲罰費(fèi)用和發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功出力反饋至上層，求出初始種群中每個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值F；計(jì)算初始種群的個(gè)體適應(yīng)度函數(shù)值；采用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行選擇、交叉、變異操作，產(chǎn)生子代；計(jì)算子代每個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值及個(gè)體適應(yīng)度函數(shù)值，將子代重新插入到種群，并產(chǎn)生新的初始種群；不斷重復(fù)上述步驟，直到滿足最大迭代次數(shù)；最后輸出規(guī)劃方法的最優(yōu)解及最優(yōu)方案，并終止計(jì)算。本實(shí)施例采用改進(jìn)遺傳算法和原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法結(jié)合的混合算法，具體步驟如下：1)上層模型以新建輸電線路數(shù)目作為變量，通過(guò)隨機(jī)選取確定上層規(guī)劃模型的試驗(yàn)解，所有的試驗(yàn)解均滿足相應(yīng)約束條件；2)考慮規(guī)劃方案的可靠性，通過(guò)對(duì)生成方案進(jìn)行連通性校驗(yàn)，確保最優(yōu)方案不存在孤島網(wǎng)架具體步驟為：對(duì)于連通的網(wǎng)架方案，按采用的二層規(guī)劃模型進(jìn)行求解；對(duì)于不連通的網(wǎng)架方案，直接對(duì)目標(biāo)函數(shù)施加一個(gè)非常大的懲罰數(shù)，節(jié)省計(jì)算時(shí)間；3)下層模型以發(fā)電機(jī)出力、切負(fù)荷量和節(jié)點(diǎn)向量作為變量，確定在最小切負(fù)荷量情況下的發(fā)電機(jī)出力，并將切負(fù)荷懲罰費(fèi)用和發(fā)電機(jī)出力反饋至上層；4)根據(jù)1)和2)得到試驗(yàn)解，組成遺傳算法的原始數(shù)據(jù)，即隨機(jī)產(chǎn)生初始種群，初始種群中的每個(gè)個(gè)體代表一種規(guī)劃方案；調(diào)用下層原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法，計(jì)算出正常狀態(tài)下的切負(fù)荷量和N-1狀態(tài)下的總的切負(fù)荷量，求出切負(fù)荷懲罰費(fèi)用，求出發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功出力；將切負(fù)荷懲罰費(fèi)用和發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功出力反饋至上層，求出初始種群中每個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值F；計(jì)算初始種群的個(gè)體適應(yīng)度函數(shù)值；采用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行選擇、交叉、變異操作，產(chǎn)生子代；計(jì)算子代每個(gè)個(gè)體的目標(biāo)函數(shù)值及個(gè)體適應(yīng)度函數(shù)值，將子代重新插入到種群，并產(chǎn)生新的初始種群；不斷重復(fù)上述步驟，直到滿足最大迭代次數(shù)；最后輸出規(guī)劃方法的最優(yōu)解及最優(yōu)方案，并終止計(jì)算。i、本發(fā)明中采用的改進(jìn)遺傳算法的交叉因子的計(jì)算公示如下：①定義相似度：其中s表示兩個(gè)父代個(gè)體的相似，c表示兩個(gè)個(gè)體的最長(zhǎng)的共同子串的長(zhǎng)度，n叫做種群中個(gè)體染色體編碼的長(zhǎng)度。②定義交叉臨界值：其中r表示交叉臨界值，g表示該種群此時(shí)的進(jìn)化代數(shù)，G表示該種群規(guī)定的總的進(jìn)化代數(shù)。隨著當(dāng)前的進(jìn)化代數(shù)的增長(zhǎng)而不斷增大的。如果需要進(jìn)行交叉的兩個(gè)父代個(gè)體的相似度大于或等于當(dāng)前的交叉臨界值時(shí),則不準(zhǔn)這兩個(gè)父代個(gè)體進(jìn)行交叉互換操作,以避免破壞它們的優(yōu)良基因模式。當(dāng)需要進(jìn)行交叉的兩個(gè)父代個(gè)體的相似度小于當(dāng)前的交叉臨界值時(shí),則允許這兩個(gè)父代個(gè)體進(jìn)行交叉互換操作。ii、本發(fā)明中采用的改進(jìn)遺傳算法的變異因子的計(jì)算公示如下：pm=pm_max-(pm_max-pm_min)(f-favg)(fmax-favg),f≥favgpm_max,f<favg]]>pm為將要變異個(gè)體的變異概率，pm_max為最大變異概率,這里取0.2，pm_min為最小變異概率，這里取0.001，f為將要變異個(gè)體的適應(yīng)度，fmax為種群中最大的適應(yīng)度，favg為每一代種群適應(yīng)度的平均值。本發(fā)明對(duì)考慮了能效電廠的輸電網(wǎng)多階段二層規(guī)劃模型進(jìn)行求解；除此之外，還構(gòu)建了不考慮能效電廠的輸電網(wǎng)多階段二層規(guī)劃模型并對(duì)之求解，對(duì)于兩種規(guī)劃方案進(jìn)行了對(duì)照比較較，圖1和圖2分別為不考慮和考慮能效電廠時(shí)輸電網(wǎng)多階段規(guī)劃方案的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。不考慮能效電廠方案在規(guī)劃期內(nèi)共新建43條線路，考慮能效電廠方案共新建32條線路，比不考慮能效電廠方案少建11條線路。在規(guī)劃初期，即階段一，投資新建的輸電線路最多，隨著負(fù)荷的增長(zhǎng)，適當(dāng)增加新的輸電線路即可滿足運(yùn)行要求。在第二、三階段，由于能效電廠能夠降低負(fù)荷，隨著負(fù)荷的增長(zhǎng)，能效電廠的效率達(dá)到最大，且在一定程度上影響著輸電線路的建設(shè)成本。這說(shuō)明能效電廠所節(jié)約的成本比自身的投資成本大得多，而且能夠合理配置資源，改善環(huán)境質(zhì)量，可見(jiàn)能效電廠在節(jié)能減排方面有著巨大的潛力。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3