34、电力系统经济调度动态优化的帝国主义竞争算法

电力系统经济调度动态优化的帝国主义竞争算法

1. 引言

随着化石资源开采难度增加以及全球能源需求持续上升，未来几年能源成本预计将大幅上涨。因此，优化资源利用以降低成本对发电厂和输电电网运营商至关重要。经济电力调度旨在确定电力系统最具成本效益和可靠性的运行方式，通过优化分配可用发电资源来满足系统负载需求。

优化算法在经济调度中起着核心作用。多年来，众多算法被应用于此，但基于帝国主义竞争的新型元启发式算法——帝国主义竞争算法（ICA）在该领域的研究还很有限，尤其是在动态优化方面。本文将探讨该算法在经济调度问题中的应用，介绍经济调度优化问题、ICA算法，通过数学函数测试其性能并与其他常见算法比较，最后在两个电力系统中测试其解决动态经济调度问题的能力。

2. 经济电力调度问题

2.1 经济调度概念

美国能源政策法案将经济调度（ED）定义为以最低成本运营发电设施，可靠地为消费者供电，同时考虑发电和输电设施的运行限制。简而言之，ED旨在优化发电单元之间的电力分配以满足需求，通常目标是最小化燃料消耗，有时也减少温室气体排放。找到成本、环境影响和可靠性之间的最佳平衡是ED的主要挑战。

ED可分为两种类型：
- 当日调度 ：也称为负荷跟踪，通过监测负荷、发电和电力进出口，确保负荷与供应平衡，维持电网频率稳定。
- 未来调度 ：由发电集团或独立市场运营商执行，根据负荷预测为次日或未来几天的每小时调度发电机。

本文主要关注当日调度，发电机将接收设定点，其控制系统需立即响应，同时确保系统可靠性。确定算法在ED中的性能至关重