基于改进花粉算法的梯级水电站多目标优化

梯级水电站优化调度要考虑发电、防洪、电网安全运行等多个目标,具有高维、动态、非线性等特征,求解复杂。为解决这一问题,通过改进花粉算法搜索策略和引入差分变异操作,加快算法收敛速度,增加种群多样性,并将该算法用于求解梯级水电站多目标优化调度问题。结果表明,该算法收敛速度快,求解精度高,对求解梯级水电站多目标优化问题具有一定的优越性。     

基于改进萤火虫算法的梯级水库优化调度研究

梯级水电站水库群联合调度问题具有复杂的约束条件,受到发电、供水、防洪等目标的制约。作为多目标非线性优化调度问题,为了解决传统算法中存在结果受初值参数影响较大、容易陷入局部最优解、收敛速度不理想等问题,首次尝试将萤火虫算法引入梯级水库优化调度研究中。在传统萤火虫算法模仿自然界萤火虫捕食求偶行为的基础上,对其进行优化与改进,引入目标空间中解的Pareto支配关系比较萤火虫荧光亮度,比较其优化解,采用轮盘赌法确定萤火虫每次更新过程中的移动路径,利用精英保留策略建立多目标萤火虫模型。通过典型的梯级水电站进行仿真计算,研究结果表明,改进的多目标萤火虫算法在优化过程中具有较强的寻优能力,能更好地进行全局搜索和局部搜索,计算过程中具有良好的稳定性,并且计算效率较高,优于遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)和蚁群算法(ACO),为多阶段、多约束的梯级水电站水库群中长期优化调度问题提供了新的途径和新方法。     

模拟植物生长算法在水库群优化调度中的应用

介绍了模拟植物生长算法的基本原理,针对梯级水电站优化调度问题的特点,建立了该问题的模拟植物生长算法求解模型.对基本模拟植物生长算法进行了改进,并设计了相应的算法步骤.在此基础上,将基本模拟植物生长算法及其改进算法应用于水库群优化调度中.通过对雅砻江梯级优化调度的应用分析,表明由形态素浓度决定其方向性和随机性搜索机制的模拟植物生长算法具有较强的全局搜索能力,为解决水库群优化调度问题提供了新的途径.     

梯级水电站发电优化调度研究

针对传统优化算法在求解高维、复杂梯级水电站发电调度时易出现"维数灾",或陷入局部最优解的缺陷,本文提出了免疫蛙跳算法(ISFLA)。该算法将克隆选择算法嵌入到混洗蛙跳算法框架中,对混合之后的蛙群构造子群体执行免疫克隆选择操作,同时使用改进的最差解更新方式提高其局部搜索能力。应用实践表明,通过将ISFLA与标准混洗蛙跳算法、粒子群算法以及逐步优化方法对比,ISFLA在求解梯级水电站发电优化问题时具有明显的优越性。     

基于蜻蜓寻优算法的梯级水电站短期优化调度方式研究

梯级水电站短期优化调度对于践行中长期优化战略方案,确保梯级电站综合效益的发挥具有重要意义,而对于梯级水电站短期优化调度模型的求解方法仍是当前研究的重点。蜻蜓算法是近年提出的仿生型智能优化算法,该研究在梳理蜻蜓算法优化计算原理的基础上,通过引入初始种群个体优化和增加局部合理性判定等适应性调整操作,探索蜻蜓仿生优化算法在梯级水电站短期优化调度中的求解应用。最后以大渡河下游瀑布沟-深溪沟-枕头坝梯级三站为实例,验证了采用该算法的有效性,计算结果可为大渡河梯级电站优化运行提供参考,同时该研究给梯级电站优化问题求解提供新的途径。     

基于混合粒子群算法的梯级水电站多目标优化调度

提出多目标混合粒子群算法以求解梯级水电站多目标联合优化调度模型。该算法采用混合蛙跳算法的分组-混合循化优化框架以增强算法的全局搜索能力;在族群内通过粒子群算法的飞行调整策略指导个体进化;同时,引入外部精英集,建立了基于自适应小生境的外部精英集维护策略,提高了算法的收敛性和非劣解集的多样性。最后将该算法应用于三峡梯级水电站多目标优化调度工程,计算结果表明,本文算法能够获得计算实时性强、分布均匀、收敛性好的调度方案集,并以此分析明确了调度目标间的耦合关系,可为梯级电站的多目标调度决策提供科学依据。     

基于混合粒子群算法的梯级水电站多目标优化调度

提出多目标混合粒子群算法以解决梯级水电站多目标联合优化调度模型求解的难题。该算法采用混合蛙跳算法的分组－混合循化优化框架，增强算法全局搜索能力，在族群内通过粒子群算法高效灵活的飞行调整策略指导个体进化，同时，引入外部精英集，建立一种基于自适应小生境的外部精英集维护策略，提高算法的收敛性和非劣解集的多样性。最后将该算法应用于三峡梯级水电站多目标优化调度工程应用实例，结果表明，本文算法能够获得计算实时性强、分布均匀、收敛性好的调度方案集，并以此分析明确了调度目标间的耦合关系，为梯级电站的多目标调度决策提供了科学依据。     

改进差分进化算法在水库优化调度中的应用研究

差分进化算法在求解水库优化调度时,进化后期种群多样性急剧下降,导致算法无法跳出局部最优解而出现“早熟”收敛。针对该问题,该文对算法的贪婪选择策略进行改进,使其以一定的概率动态接受稍差解作为子代个体,从而提高算法的种群多样性;同时,提出种群基因重生策略,进一步改善种群进化的基因信息结构。将改进的差分进化算法应用于清江梯级发电调度问题,并与差分进化算法、模拟退火算法求解结果进行对比。模拟结果表明,改进算法具有更强的全局搜索能力,求解梯级水库优化调度问题更具有优势。     

基于仿水循环算法的梯级水库群多目标优化调度研究

仿水循环算法(WCA)是一种新的智能种群优化算法,将该方法引入梯级水库群多目标优化调度,并提出多目标仿水循环算法(MWCA)。MWCA通过对自然界水循环过程的模拟,构建多目标下的相对重力机制,实现对非劣解的有效搜索,建立汇流、分流、渗流、蒸发降雨4个搜索策略,提升算法的收敛速度、多样性和局部搜索能力,同时有效克服传统算法的早熟问题,令算法具有较强的全局搜索和收敛性能。在梯级水库群多目标优化调度实例计算中,与多目标粒子群算法MOPSO和多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行比较分析,结果表明MWCA在计算结果和非劣解多样性上均优于其他算法,为梯级水库群多目标优化调度问题提供了一种有效的求解思路。     

双层耦联遗传算法求解流域梯级水电站厂内经济运行问题研究

针对梯级水电站厂内经济运行调度模型约束条件多、求解复杂的问题,提出了一种基于遗传算法的双层耦联求解算法,该算法兼有机组负荷分配和机组组合双重优化的特点,可同时求得厂内经济运行优化调度模型的全局最优解.研制开发了基于此算法的梯级水电站厂内经济运行优化调度程序软件,并且已应用于某流域梯级水电站厂内经济运行实际调度计算中,取得了较高的工程应用价值.     

改进粒子群算法在梯级水电站优化调度中的应用

粒子群算法是一种全局随机搜索算法。在标准粒子群算法中引入突变机制,应用于梯级水电站优化调度中,与动态规划对比,表现出该方法的简单高效性。通过实际算例验证了该方法的合理性和可靠性,从而为高维、复杂梯级水库发电优化调度提供了一种新的求解途径。     

沅水流域梯级水电站联合优化运行研究

为了实现梯级水电站联合优化运行,充分发挥梯级水库群的调节作用,针对沅水流域三板溪、白市、托口、洪江、碗米坡、五强溪等6座水电站,分别构建梯级水电站发电量最大模型和发电效益最大模型,采用逐步优化—逐次逼近动态规划混合算法进行求解。由两种模型计算得出:与单一水库优化调度相比,在丰、平、枯水年份,沅水梯级水电站发电量最大目标可分别增加发电量3. 666亿kW·h、4. 884亿kW·h和1. 549亿kW·h,发电效益最大目标可分别增加0. 993亿元、1. 22亿元和0. 377亿元。最后分析总结沅水梯级水电站联合运行两种目标下的最优运行策略,为梯级水电站的优化运行提供理论依据和技术支持。     

基于改进混合蛙跳算法的梯级水库优化调度

针对混合蛙跳算法在寻优过程中出现的早熟收敛问题,利用混沌技术的遍历性优势对子群最优个体进行变异操作,形成局部精细搜索策略;根据蛙群相对多样性参数来判断算法是否陷入局部最优,进而对蛙群最优个体进行扰动以提高全局寻优能力,形成全局激励调节策略。耦合2种策略,提出了一种改进混合蛙跳算法。将其应用于李仙江梯级水库优化调度中,结果表明所提算法具有寻优质量高、收敛速度快的特点,有效地克服了标准混合蛙跳算法的早熟缺陷,为水库调度模型的求解提供了一种新方法。     

Establishment and evaluation of operation function model for cascade hydropower station

Toward solving the actual operation problems of cascade hydropower stations under hydrologic uncertainty, this paper presents the process of extraction of statistical characteristics from long-term optimal cascade operation, and proposes a monthly operation function algorithm for the actual operation of cascade hydropower stations through the identification, processing, and screening of available information during long-term optimal operation. Applying the operation function to the cascade hydropower stations on the Jinshajiang-Yangtze River system, the modeled long-term electric generation is shown to have high precision and provide benefits. Through comparison with optimal operation, the simulation results show that the operation function proposed retains the characteristics of optimal operation. Also, the inadequacies and attribution of the algorithm are discussed based on case study, providing decision support and reference information for research on large-scale cascade operation work.     

瀑-深梯级AGC厂间负荷实时分配策略研究及应用

为了实现瀑布沟、深溪沟电站的实时联合运行控制,基于分层调管的原理,以深溪沟电站水位控制为目标,提出了一套能够实现瀑布沟和深溪沟两站水量与电量平衡的厂间负荷实时分配策略及求解流程。针对厂间负荷分配时,不同机组组合下的虚拟单台机组的发电特性曲线和振动区,分别采用动态规划技术和集合区间运算法给予求解,同时还给出了一种简单实用的厂间联合躲避振动区的策略。在此基础上,开发的集控侧梯级AGC系统,已成功地应用到了大渡河瀑布沟和深溪沟梯级实时联合运行控制中,且计算结果满足实际运行工况的要求。     

三峡与清江梯级水电站群联合调度补偿效益分析

 为解决5个串并联水电站的联合调度问题,采用相对比较的方法,在同一计算条件下,将系统分解为三峡梯级与清江梯级2个子系统,分别建立子系统数学模型;通过优化方法求解,得到未联合调度时的发电量;然后建立系统联合调度数学模型,分解协调模型将2个子系统联合优化,得到系统联合调度时的发电。经过对比分析,三峡梯级与清江梯级联合调度后年均可获得补偿电量18.29亿kW•h。     

平原坡水区梯级闸站联合优化调度研究

分析平原坡水区梯级闸站联合优化调度系统特点,探究其合理的联合优化调度方法,目的在于使社会、经济和生态环境三方面效益达到最优,为准确研究特定区域闸站联合优化调度、制定和实施该地区的发展规划提出参考。建立特定区域闸站多目标联合优化调度模型并采用NSGA-Ⅱ算法求解得到非劣解集,运用多属性评价决策进行方案优选。对宿迁市黄河故道及以南地区梯级闸站进行实例研究,结果表明:联合优化调度相比常规调度,通过增加提水量,有效降低了缺水率,提高了系统的供水能力,同时减少了弃水,充分利用了水资源,节约了供水成本。这说明平原坡水区梯级闸站的多目标联合优化调度模型及求解方法,具有较好的可操作性和优越性,对实际工程具有指导意义和应用价值。     

三峡梯级日优化运行模型及算法

三峡梯级水电站日运行中,给定三峡用水量制定梯级发电计划,给定梯级总负荷优化电站间负荷分配,是其两种最基本的运行方式。针对这两种基本运行方式,探讨了几种常用优化准则的数学模型。根据实际运行中梯级的各种约束条件,建立了梯级日优化运行的数学模型,给出了相应的计算方法。在计算中,考虑电站的水头变化和两坝间水流时滞的影响,对上述优化问题采用了综合改进动态规划的方法进行计算。仿真计算表明,该模型及算法能够很好地解决三峡梯级日优化运行问题,并能够满足实际运行的需要。同时,还就实时优化问题进行了探讨。