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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
适应“双碳”目标的煤电机组两阶段配煤优化方法
  • 作者

    谢松润茅大钧陈思勤魏立志

  • 单位

    上海电力大学自动化工程学院华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂吉林电力股份有限公司四平第一热电公司

  • 摘要
    面对全球资源和环境的双重制约以及国家可持续能源转型的战略要求,火电机组迫切需要低碳化转型以实现“双碳”目标。针对火电机组高比例的碳排放和成本控制需求,本文提出一种综合碳排放和经济性的两阶段配煤策略优化方法,寻求在降低环境影响和成本之间达成最佳平衡,有效应对火电机组在新时期的政策和市场挑战。采用改进的自适应混沌第二代非支配排序遗传算法对火电机组配煤策略进行双目标优化,侧重于碳排放与配煤成本间的权衡,通过得到的帕累托最优解集确定一系列符合实际运行约束的环保与经济兼顾的配煤方案。利用多准则妥协解排序法针对帕累托解集进行深入分析,从多个评价指标进行对比,确定各个配煤策略方案的排序,确保决策过程的系统性和多元性,为电厂管理层提供了清晰且切实可行的配煤策略选择,为火电机组的低碳运营策略提供了创新且实用的解决方案。基于所建立的优化模型及算法,对上海某电厂进行配煤优化研究,结果表明,该方法不仅强化了煤质利用的高效性和煤电机组的环境友好性,而且对火电行业配合国家“双碳”目标,迈向低碳发电转型的未来开辟了新思路,具有一定的理论意义和实践价值。
  • 关键词

    配煤优化碳减排碳排放配额改进NSGA-Ⅱ算法

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(92067105);中国华能集团有限公司2022年度科技项目(HNKJ22-HF22);
  • 文章目录

    0 引言
    1 研究方法
    1.1 两阶段配煤优化模型
    1.2 第一阶段配煤优化模型
    1.2.1 混煤燃烧特性指数计算模型
    1.2.2 机组碳排放额计算模型
    1.2.3 机组配煤总成本计算模型
    1.2.4 目标函数设计
    1.2.5 约束条件
    1.3 第二阶段配煤优化模型
    2 两阶段优化模型求解
    2.1 NSGA-Ⅱ算法
    2.2 自适应混沌NSGA-Ⅱ算法
    2.2.1 编码与参数设定
    2.2.2 混沌序列初始化种群
    2.2.3 自适应交叉、变异概率
    2.2.4 算法描述
    2.3 多准则妥协解排序法(VIKOR)
    3 结果与讨论
    3.1 算例介绍
    3.2 算例求解与结果分析
    3.2.1 第一阶段配煤优化模型求解
    3.2.2 第二阶段配煤优化模型求解
    4 结论
  • DOI
  • 引用格式
    [1]谢松润,茅大钧,陈思勤,等.适应“双碳”目标的煤电机组两阶段配煤优化方法[J].电力科技与环保,2024,40(04):359-370.
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