(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111623656.5 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 上海电气燃气轮 机有限公司 地址 200240 上海市闵行区江川路3 33号 320幢 (72)发明人 张兆宇　孙益东　王浩同　计京津　 卫明　 (74)专利代理 机构 上海光华专利事务所(普通 合伙) 31219 代理人 李治东 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种基于遗传算法的电厂发电优化方法、 装 置及设备 (57)摘要 本发明提供一种基于遗传算法的电厂发电 优化方法， 包括： 将待优化的长周期时间范围划 分为若干等长的时间段； 基于经济性目标和排放 目标设计优化目标函数， 并基于运行约束条件设 计运行约束函数； 建立长周期发电计划多目标优 化问题数学模型， 基于遗传算法计算该模型的 Pareto最优前沿解集， 根据预设目标偏好选择 Pareto最优前 沿解集中的个体， 得到 各所述时间 段对应的计划发电功率优化方案。 本申请提供的 方法在满足给定机组发电总量和其他运行条件 的约束下， 根据设计的经济性、 排放等目标函数， 通过遗传算法寻找多目标最优发电计划解集， 从 而为电厂的发电计划制定提供指导， 提高机组运 行经济性； 既无需借助电厂运行人员发电计划制 定经验， 又 无需对机组进行改造 。 权利要求书3页 说明书13页 附图3页 CN 114218871 A 2022.03.22 CN 114218871 A 1.一种基于 遗传算法的电厂发电优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 将待优化的长周期时间范围划分为若干等长的时间段； 基于经济性目标和排放目标设计优化目标函数， 并基于运行约束条件设计运行约束函 数； 建立长周期发电计划多目标优化问题数学模型， 基于遗传算法计算该模型的Pareto最 优前沿解集， 根据预设目标偏好选择Pareto最优前沿解集中的个体， 得到各所述时间段对 应的计划发电功率优化方案 。 2.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的电厂发电优化方法， 其特征在于， 所述经 济性目标包括燃料成本和设备维养费用， 所述经济性目标的优化目标函数为： F1＝C1+C2(x1,x2…xN,xnorm)； 其中， F1表示经济性目标； C1表示燃料成本； C2(x1,x2…xN,xnorm)表示设备维养费用， 由各 时间段机组功率和机组额定功率决定； xi表示第i时间段的机组功率； xnorm表示机组额定功 率。 3.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的电厂发电优化方法， 其特征在于， 所述排 放目标的优化目标函数为： 其中， fj(xi)表示机组在第i时间段内第j种污染物的排放指标， 所述污染物包括NOx、 CO、 SO2、 烟尘。 4.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的电厂发电优化方法， 其特征在于， 所述运 行约束函数为： 其中， FCV表示惩罚值， 当满足全部运行约束时等于预设值； 存在违反的运行约束时大于 预设值； FCV,j表示第j项运行约束函数； M表示 运行约束函数的项数。 5.根据权利要求4所述的一种基于遗传算法的电厂发电优化方法， 其特征在于， 所述运 行约束函数对应的运行约束条件包括： 总发电量约束、 机组发电功率上下限约束、 机组升降 负荷率约束、 供热计划 约束、 最大停机时段数约束、 电网调度及检修约束中任意一种或多种 的组合。 6.根据权利要求5所述的一种基于遗传算法的电厂发电优化方法， 其特征在于， 所述运 行约束条件 对应的所述 运行约束函数为以下任意 一种或多种的组合： 1)总发电量约束函数的表达式包括： 其中， FCV,SUM表示总发电量约束惩罚值； t 表示时间段长度； X表示约定总发电量 值； 2)机组发电功率上 下限约束函数的表达式包括： 其中， FCV,LIMIT表示机组发电功率上下限约 束惩罚值； fCV,LIMIT,i表示第i时间段的机组发权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114218871 A 2电功率上下限约束惩罚值； xmin,i表示第i时间段机组运行最小功率限制； xmax,i表示第i时间 段机组运行最大功率限制； 3)机组升降负荷率约束函数的表达式包括： 其中， FCV,RAMP表示机组升降负荷率约束惩罚值； fCV,RAMP,i表示第i时间段机组升降负荷率 约束惩罚值； xRAMP,U表示机组升负荷率上限； xRAMP,L表示机组降负荷率下限； 4)供热计划约束函数的表达式包括： 其中， FCV,HEAT表示供热计划约束惩罚值； FCV,LIMIT,i表示第i时间段的供热计划约束惩罚 值； xmin,HEAT,i表示第i时间段的供 热要求最小功率 值； 5)最大停机时段 数约束函数的表达式包括： 其中， FCV,SHUTDOWN表示最大停机时段数约束惩罚值； n表示停机时段数； nmax表示最大允许 停机时段 数； Ui表示第i时间段机组停机判断值； 6)电网调度及检修约束函数的表达式包括： 其中： FCV,DISPATCH表示电网调度及检修约束惩罚值； fCV,DISPATCH,i表示第i时间段的电网调 度及检修约束惩罚值； xDISPATCH,i表示电网调度及检修约束的第i时间段约束功率 值。 7.根据权利要求1所述的一种基于遗传算法的电厂发电优化方法， 其特征在于， 所述基 于遗传算法计算该模 型的Pareto最优 前沿解集， 根据预设目标偏好选择Paret o最优前沿解 集中的个 体， 得到各 所述时间段对应的计划发电功率优化方案， 包括： 1)参数初始化， 初始化种群； 2)进行重组、 变异、 随机打乱， 以生成与父代个 体数量相等的子代个 体； 3)计算父代与子代合并种群中各个 个体的优化目标函数值及运行约束函数值； 4)依据Pareto支配规则， 根据目标函数值和约束函数值对合并种群的个体进行支配分 级；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114218871 A 3