The invention relates to the field of hydropower dispatching and operation, and relates to a multi-objective optimal dispatching method for cascade hydropower stations, which is coupled with relative goal approaching degree and marginal analysis principle. This invention constructs the optimization model of relative target proximity by introducing target positive and negative ideal point to efficiently deal with multi-objective optimization, and proposes a complex scheduling constraint processing strategy, coupled with genetic algorithm to solve the model, and determine the optimal solution set of the weight coefficients of different targets. Based on this, the marginal benefit and marginal cost are introduced. The relationship between the value of multi-objective function and the weight coefficient is represented. According to the law of economic profit maximization, the marginal analysis of the weight coefficient of the target finally determines the benefit leading area, the cost leading area, and the equilibrium area, and gives the basis of the multi-objective decision. The invention effectively takes into account the multi-objective optimization and scheduling requirements of cascade hydropower stations, which is helpful for the dispatchers to reduce the subjective assumptions in the decision making, and provides a new technical approach for the scheduling decision of the hydropower stations with comprehensive utilization requirements.
【技术实现步骤摘要】
一种耦合相对目标接近度和边际分析原理的梯级水电站多目标优化调度方法
本专利技术涉及水电调度运行领域,特别涉及一种耦合相对目标接近度和边际分析原理的梯级水电站多目标优化调度方法。技术背景特大流域梯级水电站群通常肩负发电、防洪、供水、航运、生态等综合利用任务,其调度运行是典型的多目标优化问题,其求解非常复杂,主要体现在以下两个方面:一是从数学角度来看,水电站群多目标优化调度是典型的高维、强耦合、非线性优化问题,特别是在短期,如何求解时空高度耦合约束集下的多目标优化问题,需要高超的求解技术,以兼顾计算效率和结果精度要求;二是多目标问题通常面临庞大的非劣解集,如何避免人为主观因素影响,做出科学客观的决策是面临的又一难点问题。目前多目标优化问题的求解思路主要有两类:一是将多目标转化为单目标求解包括目标权重法、约束法、序列优化法、模糊最大满意度法等,这类方法原理简单且易于实现,实质是简化了原问题、降低了优化难度,但求解过程严重依赖于目标权重系数的确定、转化为约束条件的目标函数选择、目标重要性排序、隶属度函数中目标值的伸缩范围等众多人为主观因素,极有可能对计算结果和调度决策产生重大影响。另一类是直接采用多目标优化算法获得问题的Pareto解集,这类方法不会破坏多目标问题本身的物理意义,能够获得逼近问题真实Pareto前沿的非劣解集,给出了可选的水电调度方案集,但最终决策仍依赖于调度者的主观倾向性或目标偏好程度,缺少客观的决策度量方法,难以充分体现出多个目标综合作用下的决策效益。针对以上问题,本专利技术依托国家自然科学基金重大计划重点支持项目(91547201)和国家 ...
【技术保护点】
一种耦合相对目标接近度和边际分析原理的梯级水电站多目标优化调度方法,其特征包括如下步骤:(1)初始计算条件,包括水电站运行条件和约束条件,以及电力和水力调度需求条件;(2)求出电力调度目标函数min(F1)、水力调度目标函数min(F2)的上下限分别为[F1
【技术特征摘要】
1.一种耦合相对目标接近度和边际分析原理的梯级水电站多目标优化调度方法,其特征包括如下步骤:(1)初始计算条件,包括水电站运行条件和约束条件,以及电力和水力调度需求条件;(2)求出电力调度目标函数min(F1)、水力调度目标函数min(F2)的上下限分别为[F1min,F1max]、构建相对目标接近度模型优化模型,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,详细转化步骤介绍如下:Step1.获得正负理想点:正理想点负理想点Step2.目标向量标准化:任意可行解对应的目标函数值为F1、F2;该可行解对应的目标向量为(F1,F2),标准化目标向量为(g1,g2),因此正负理想点分别标准化为(0,0)和(1,1);Step3.设置目标权重系数、计算标准化目标向量到正负理想点的加权距离:其中λi是目标权重系数,i=1,2;Step4.计算相对目标接近度:F=S1/(S1+S2);Step5.因此多目标问题转化为单目标问题min(F);(3)运用耦合复杂约束处理策略的遗传算法求解相对目标接近度单目标优化模型,获得不同权重系数下的最优解集为其中一般地其中k=1,2;Δλ=(λmax-λmi...
【专利技术属性】
技术研发人员:申建建,张俊涛,程春田,牛文静,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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