流域梯級水電站群及其互聯(lián)電力系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行.pdf

1、低碳經(jīng)濟(jì)模式下流域梯級水電站群及其互聯(lián)電力系統(tǒng)中交織著各種物質(zhì)流與信息流的映射關(guān)系，其聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行受降雨、徑流、用電、用水的不確定性以及各類電力能源發(fā)電特性和電網(wǎng)輸電能力等因素影響，是一類大型的、多尺度、強(qiáng)耦合的非線性約束優(yōu)化問題。傳統(tǒng)的流域梯級水電站群聯(lián)合調(diào)度模式由于存在長、中、短期調(diào)度難以銜接、水電站優(yōu)化運(yùn)行與火電站調(diào)度方式配合不緊、電力電量平衡相對孤立以及以經(jīng)濟(jì)效益為核心而很少考慮機(jī)組污染物排放等問題，已無法適應(yīng)新時(shí)期流域梯級水電

2、站群及其互聯(lián)電力系統(tǒng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式的實(shí)際工程需求，迫切需要研究新的理論與方法，以滿足區(qū)域電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和水電能源資源優(yōu)化配置的需求。本文圍繞流域梯級水電站群及其互聯(lián)電力系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行的若干關(guān)鍵問題，以梯級水電能源安全高效利用為目標(biāo)，與系統(tǒng)科學(xué)理論、群體智能優(yōu)化算法以及多目標(biāo)進(jìn)化優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，對流域梯級水電站群及其互聯(lián)電力系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行的理論與方法開展系統(tǒng)、深入的研究，取得了一些具有基礎(chǔ)理論方法和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值的研究成果

3、。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)包括：
　?。?）針對傳統(tǒng)優(yōu)化方法難以解決的“維數(shù)災(zāi)”和容易陷入局部最優(yōu)等問題，提出了一類基于自適應(yīng)混沌人工蜂群算法的水庫群優(yōu)化調(diào)度方法。提出了改進(jìn)的雇傭蜂算子、選擇概率計(jì)算方法以及自適應(yīng)改變率參數(shù)方法。該算法引入了基于logistic映射的混沌局部搜索策略，有效的提高了算法效率和尋優(yōu)能力。將自適應(yīng)混沌人工蜂群算法應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)和水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型的求解中，結(jié)果表明本文提出的方法相比較傳統(tǒng)

4、方法能更有效的解決流域水電站群及其互聯(lián)電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行問題。
　　（2）圍繞流域水電站群及其互聯(lián)電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的時(shí)空變量多，約束條件復(fù)雜，優(yōu)化目標(biāo)多樣等問題，本研究將人工蜂群算法引入多目標(biāo)進(jìn)化優(yōu)化理論架構(gòu)，提出基于Pareto優(yōu)化的自適應(yīng)多目標(biāo)人工蜂群算法。算法采用小生境技術(shù)的外部群體空間保優(yōu)策略，并提出基于逐步優(yōu)化算法的局部搜索策略。將本文提出的自適應(yīng)多目標(biāo)人工蜂群算法進(jìn)行函數(shù)測試，并應(yīng)用于三峽梯級水電站長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度，以及

5、復(fù)雜水火電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度。結(jié)果表明本文提出的方法能有效解決調(diào)度目標(biāo)沖突問題，一次性獲得滿足約束條件的Pareto優(yōu)化解集。與文獻(xiàn)中列出的方法進(jìn)行比較表明，本文提出的方法能獲得更廣的Pareto優(yōu)化前沿和更好的收斂效果。
　?。?）針對復(fù)雜水火電能源系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行中水力電力聯(lián)系嵌套約束問題，本文提出了一種多尺度循環(huán)修正約束處理方法。該方法將等式約束中的違反量采用多尺度循環(huán)修正方法分配到各個(gè)時(shí)段對應(yīng)的變量中，有效實(shí)現(xiàn)了算法進(jìn)化過程

6、中不可行解向可行解的轉(zhuǎn)化。將本文提出的約束處理方法應(yīng)用于復(fù)雜水火電能源及其互聯(lián)電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的模型求解，結(jié)果顯示此方法能有效獲得可行解。
　?。?）為解決徑流隨機(jī)性對優(yōu)化調(diào)度的影響問題，提出了三峽入庫流量的隨機(jī)徑流模擬方法，并采用機(jī)會約束方法研究長期優(yōu)化調(diào)度建模問題。此外，為解決傳統(tǒng)的流域梯級水電站群聯(lián)合調(diào)度模式存在不同調(diào)度期，優(yōu)化調(diào)度難以銜接的問題，提出了一種變長調(diào)度期嵌套優(yōu)化方法。該方法將長期優(yōu)化調(diào)度結(jié)果作為中期優(yōu)化調(diào)度的輸