蟻群算法及其在水庫(kù)（群）優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用研究.pdf

1、水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題是一個(gè)大型、動(dòng)態(tài)、非凸、非線性的多目標(biāo)、多階段不確定性優(yōu)化問(wèn)題,約束條件涉及到水文循環(huán)、發(fā)電控制、電網(wǎng)安全、電能需求以及用電行為等諸多方面,國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者一直致力于研究能有效解決上述問(wèn)題的各種方法,至今幾乎沒(méi)有令人滿意的解決方法。因此,流域梯級(jí)復(fù)雜水電能源系統(tǒng)多目標(biāo)調(diào)度決策的理論與方法的研究始終是學(xué)術(shù)前沿的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)梯級(jí)調(diào)度復(fù)雜的目標(biāo)以及約束條件的分析,吸收和發(fā)展智能進(jìn)化領(lǐng)域的最新研究成果,利用蟻群

2、算法,對(duì)梯級(jí)水電的發(fā)電調(diào)度、洪水調(diào)度以及水電聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行了深入全面的研究,研究成果為復(fù)雜梯級(jí)水電調(diào)度問(wèn)題的解決提供了一條新的有效途徑,發(fā)展了流域梯級(jí)水電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的理論。研究成果成功應(yīng)用于堵河流域梯級(jí)水電聯(lián)合調(diào)度工程實(shí)踐,為流域梯級(jí)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了科學(xué)的決策依據(jù)。主要研究工作和創(chuàng)新性成果如下:
　　蟻群算法具有很強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)較好解的能力,其魯棒性強(qiáng),計(jì)算效率高,易于分布和并行實(shí)現(xiàn)。利用蟻群算法可與其它方法結(jié)合等特點(diǎn),研究基于

3、蟻群算法的梯級(jí)水電站發(fā)電優(yōu)化模型的高效求解方法,該方法通過(guò)引入變異特征,應(yīng)用局部搜索機(jī)制優(yōu)化路徑等手段提高了算法的搜索效率,改善了算法的收斂性能。
　　以削峰率最大為目標(biāo),以水庫(kù)的最高水位、下泄洪峰流量為調(diào)控對(duì)象,提出基于蟻群算法的水庫(kù)防洪調(diào)度模型及其求解方法,通過(guò)計(jì)算決策變量的可行域,減少算法的計(jì)算復(fù)雜度,以典型設(shè)計(jì)洪水條件下三峽水庫(kù)的洪水調(diào)度問(wèn)題為應(yīng)用對(duì)象,驗(yàn)證提出的模型和方法的有效性和工程實(shí)用性。
　　以下泄洪峰流量最

4、小為防洪調(diào)度目標(biāo),以調(diào)度期末蓄水水位為發(fā)電效益指標(biāo),提出基于多目標(biāo)蟻群算法的水電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型與求解方法,對(duì)水庫(kù)多目標(biāo)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題進(jìn)行研究,得到協(xié)調(diào)發(fā)電和防洪的水庫(kù)運(yùn)行方式,使得水庫(kù)在防洪安全的前提下獲得盡可能大的發(fā)電效益。
　　依據(jù)提出的基于蟻群算法的梯級(jí)發(fā)電調(diào)度、洪水優(yōu)化調(diào)度、以及基于多目標(biāo)蟻群算法的水電聯(lián)合多目標(biāo)調(diào)度方法,對(duì)堵河流域梯級(jí)的發(fā)電、防洪和水電聯(lián)合調(diào)度進(jìn)行了工程應(yīng)用研究。研究成果為堵河流域梯級(jí)水電的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)