1 緒論

1.1 引言

電力系統負荷分配是一種主要基于電力系統規劃和運行調度的電力系統優化問題。負荷分配的目的是在滿足功率負荷以及運行等式和不等式約束條件的前提下，使發電成本達到最小化。通過這種方式對于提高電力系統運行的經濟性和穩定性都具有舉足輕重和至關重要的意義。

如今，隨著經濟的發展，環境問題已經是一個引起世界普遍關注的問題。電力系統引起的環境問題已經和電力系統的安全、優質、經濟并駕齊驅。保護環境已經變成了全世界每個國家每個企業甚至每個個人的義無反顧的社會責任。由于我國改革開放以來經濟的快速和迅猛的發展,每家每戶對電能的需求量在逐年顯著的增加，因此全國目前正在面臨著一個用電的緊張期和高峰期。

為了減緩和解決這種用電緊張的格局,各類電力行業(例如，火電，水電，核電等)得到了迅猛發展，尤其是大量的電廠正拔地而起。但是這對環境問題造成了很大的困擾，環境控制和社會發展這兩種矛盾日益突顯[1]，這嚴重違反了我國的可持續發展戰略方針，使我國正面臨著異常嚴峻環境形勢，霧霾問題深深的困擾著每個人。為了改變這種越富裕越污染的現狀，人們進行了大量的研究，國家出臺的節能減排就是緩解這對突出矛盾的重要手段之一。

通過利用和改進先進的技術來改造和改進那些有著高耗能、高污染的企業，并且堅決淘汰落后生產力，堅定不移地走生產進步、生活富饒、生態優良的“三生文明”發展之路[2]。根據節能減排的思想，最優化問題也被引入電力系統中來，因為經濟與環境如何平衡，仍然是一個艱巨的任務。將最優化問題與電力系統經濟環境負荷(EELD)的完美結合[3]，真正達到節能減排的目的。

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1.2 電力系統負荷分配問題的背景和發展現狀

電力系統的基本要求是在保證安全、優質、可靠的前提下，保證利益的最大化。提高電力系統經濟負荷分配就是提高發電的高產能，合理分配功率，使損耗最小，經濟性最大。電力系統經濟負荷分配(Economic Load Dispatch, ELD)作為電力系統經濟調度中最重要研究領域之一，一直以來都深受廣大學者和專家們的重視和青睞。然而近年來，由于像火力發電廠這種在發電過程中煤炭燃燒所產生的 NOx 和 SO2 等氣體的排放，環保問題日益突出，因此，環境問題越來越受到人們和各個國家領導人的關注和重視。很多學者發現，僅僅關注經濟而忽略環境這是一個嚴重的錯誤，于是所謂的環境經濟負荷分配(Emission Economic Load Dispatch，EELD)問題就應運而生了。

它的基本理念就是：在即不改變系統現狀并且又要滿足系統等式和不等式約束條件的情況下，再考慮發電燃料成本或者在使發電成本在允許的范圍內的情況下，使環境污染成本控制到最低。它已成為電力系統研究的熱點問題。電力系統環境經濟負荷分配將電力系統中的發電廠的發電成本和發電過程中污染控制成本一起進行優化，這已經成為了一個最經典的多目標優化問題[3]。將優化的多目標粒子群算法(MOPSO)完美地應用到電力系統環境經濟負荷分配(EELD)中，可以有效地解決電力系統發電成本和環境治理成本這一對相互矛盾的問題。

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