基于MATLAB的混合智能优化算法在电力系统机组组合中的应用

资 源 简 介

本项目利用MATLAB开发了一套针对电力系统机组组合问题的高效优化系统，融合改进遗传算法、粒子群优化及模拟退火算法，实现机组启停策略的智能决策。

详 情 说 明

基于混合智能优化算法的电力系统机组组合优化分析系统

项目介绍

本项目针对电力系统核心优化问题——机组组合问题（Unit Commitment Problem, UCP），开发了一套高效智能求解系统。系统深度融合多种先进智能优化算法（改进遗传算法、粒子群优化、模拟退火等），通过协同优化机组启停状态与出力分配，在严格满足电力系统运行约束的前提下，实现发电总成本最小化。该系统特别设计了动态约束处理机制和并行计算架构，能够适应从小型测试系统到大规模实际电网的不同应用场景。

功能特性

• 多算法融合优化：集成改进自适应遗传算法、混合粒子群优化和多策略局部搜索算法，充分发挥各算法优势
• 动态约束处理：内置完善的约束处理机制，可有效处理机组爬坡限制、最小启停时间、旋转备用等复杂约束
• 高效并行计算：支持大规模机组组合问题的并行求解，显著提升计算效率
• 智能参数自适应：算法参数可自适应调整，确保快速收敛和稳定迭代性能
• 全面结果分析：提供最优机组组合方案、出力分配、收敛分析及灵敏度分析等多维度输出

使用方法

输入数据准备

1. 机组参数数据：准备包含各机组出力上下限、最小启停时间、启停成本、发电成本系数等参数的Excel或CSV文件
2. 系统负荷数据：提供24小时或更长时间段的系统总负荷需求曲线
3. 运行约束数据：配置旋转备用要求、爬坡速率限制、网络传输约束等运行参数
4. 算法参数配置：设置种群规模、最大迭代次数、交叉/变异概率等算法控制参数

运行优化

执行主程序文件启动优化计算过程，系统将自动读取输入数据并进行优化求解。

结果获取

优化完成后，系统将输出：

• 最优机组启停状态矩阵和出力分配方案
• 总发电成本计算结果
• 算法收敛曲线图
• 运行性能统计报告
• 关键参数灵敏度分析结果

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，Linux或macOS
• 运行环境：MATLAB R2020a或更高版本
• 内存要求：至少8GB RAM（大规模问题建议16GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用磁盘空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心优化流程，包括输入数据读取与验证、多种智能算法的初始化与配置、优化问题的数学建模与约束处理、混合优化算法的协同执行与迭代计算、最优解的提取与输出生成，以及结果可视化与性能分析报告的自动创建。该文件作为系统的主要执行入口，协调各个功能模块完成完整的机组组合优化分析任务。