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能源系统中的分布式能源资源(DER)单元如光伏、风电等的高效调度是优化能源成本的关键。遗传算法作为一种智能优化方法,能够有效处理这类多约束、多目标的复杂问题。
遗传算法解决DER调度的核心在于将每个可能的调度方案编码为染色体。每个基因片段代表特定时段某DER单元的输出功率,整个染色体构成全天调度计划。算法首先随机生成初始种群,随后通过选择、交叉和变异操作逐步优化。
经济成本模型是算法的评估基础。这包括运行成本(燃料费用)、维护成本(与出力相关的设备损耗)、环境成本(碳排放惩罚)等。光伏和风电的特殊性在于其零燃料成本但受自然条件限制,需通过预测数据参与优化。
约束处理是算法设计的重点。功率平衡约束要求所有DER出力总和等于负荷需求,可采用惩罚函数法处理。各单元出力限制则直接体现在染色体编码范围中。算法通过多代进化后,最终收敛到满足所有约束的最低成本方案。
该方法的优势在于能并行搜索全局最优解,避免陷入局部最优,尤其适合处理可再生能源的间歇性和不确定性。实际应用中还需考虑预测误差的鲁棒性处理以及多时间尺度调度等问题。