火电机组性能监测与运行优化问题不仅是电力企业信息化的重要内容,而且是提高火电生产过程中能源利用效率的重要手段。论文围绕两方面开展研究,一是多种群人工蜂群优化算法研究及其在负荷优化分配和多参量综合优化问题的应用研究;二是火电机组性能监测新方法的探索,研究了基于焓-熵-流量坐标系的蒸汽动力循环状态空间曲线表示方法与分析方法,该方法可以实现扰动参量的辨识与经济性诊断分析。　　 主要研究成果如下:　　 (1)针对火电机组运行优化的需求,在人工蜂群(ABC)算法的基础上,提出了多种群人工蜂群(MPABC)算法,改进了蜂群优化算法的性能。ABC算法是一种简单、高效、快速的基于群体的全局优化算法,具有结构简单、容易实现、鲁棒性强等特点。尽管该算法已经在很多领域取得了成功的应用,但也存在局部寻优能力不足和进化后期收敛速度变慢等缺点。针对ABC算法的不足,提出了多种群人工蜂群算法(MPABC),经标准函数的测试和比较,结果表明MPABC算法在求解精度和收敛速度上均优于ABC算法。　　 (2)基于多种群人工蜂群算法开展机组负荷优化分配的研究,提出了负荷优化分配算法流程以及多属性决策过程中最佳折衷解的确定方法。将多种群人工蜂群算法分别应用于单目标和多目标负荷优化分配问题,算例验证和比较结果表明MPABC算法的有效性,为机组负荷分配提供了新的解决途径。　　 (3)针对火电机组运行参数优化问题,提出了基于MPABC算法的多参量综合优化的概念、流程与步骤,通过循环初终再热参数的多参量综合优化可以同时得到主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热温度的最优值。首先验证和比较了传统的单参量优化中枚举优化与MPABC优化的结果;进而结合机组最佳滑压曲线确定问题开展多参量综合优化研究,优化结果表明多参量综合优化的结果比单参数分别优化的结果更具有合理性。　　 (4)基于焓-熵-流量坐标系确定的状态空间,提出了蒸汽动力循环的状态空间表示方法。以朗肯循环和简单回热循环为例,建立了相应的状态空间曲线及其几何特征集。　　 (5)基于蒸汽动力循环状态空间曲线几何特征变化的响应规律的研究,提出了状态空间曲线的分析方法。结合简单回热循环,研究了循环初终参数、负荷与汽轮机相对内效率的变化对状态空间曲线几何特征变化的影响及其响应规律。研究表明该方法可以实现简单回热循环扰动参量的辨识及其对经济性影响的诊断。