一种巨型梯级水电系统的多目标调度并行降维方法技术方案

本发明专利技术公开了一种巨型梯级水电系统的多目标调度并行降维方法，该方法包括如下步骤：在完成电站设置与参数初始化工作后，采用种群分解策略将大规模种群分解为多个互不干扰的小规模子种群，每个子种群均同时在相应线程上并行完成搜索工作；各子种群在进化过程中动态生成变异种群与交叉种群，并选择进入下一轮进化的个体，同时选择精英个体来更新外部档案集合，在个体调节计算过程中采用约束集成策略减少搜索范围；主线程收集各子种群的非劣解集并从中优选出最终的Pareto解集供调度人员决策参考。本发明专利技术可以在保证个体搜索方向多样性与种群整体质量的同时大幅缩减计算时间，在时间维与状态维上取得显著的降维效果。

【技术实现步骤摘要】
一种巨型梯级水电系统的多目标调度并行降维方法
本专利技术属于水资源高效利用与水电系统优化调度
，更具体地，涉及一种巨型梯级水电系统的多目标调度并行降维方法。
技术介绍
我国水电行业近年来呈现爆炸式增长，相继建成了三峡、小湾、龙滩、溪洛渡、向家坝等一大批巨型水电站，形成了乌江、金沙江、澜沧江等十三大水电基地，2017年总装机容量更是突破3.4亿千瓦，远超世界排名第二的美国(约为0.99亿千瓦)，在短短几十年内实现了从“追赶着”到“领跑者”的巨大飞跃，形成了“世界水电看中国”的靓丽风景。伴随各大水电基地的先后投运与并网发电，我国逐步踏入水电系统大规模联合调度运行和统一管理的新阶段。然而，不同于其他水电大国，我国流域梯级水电系统普遍具有有着装机规模大、梯级电站多、并网结构复杂、调度层级多、调节性能多变、水力-电力-动力联系密切等独有特征，其优化调度是一类十分典型的高维、非线性、多阶段、多目标约束优化问题，所涉及的运算量与存储量随系统规模增大呈现非线性增长。在求解复杂水电系统多目标调度问题时，传统NSGA-II方法往往面临严重的维数灾问题与早熟收敛缺陷，难以在合理时间内获取满意计算结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巨型梯级水电系统的多目标调度并行降维方法，其特征在于，包括如下步骤：S110根据水电系统优化调度目标和约束条件对个体进行编码；S120对多个子种群进行初始化获得多个初始子种群，并从每个初始子种群提取L个个体作为初始子种群对应的外部档案集合；S130用并行技术同步对多个初始子种群和每个初始子种群对应的外部档案集合进行进化操作；S140用并行技术同步对进化处理后的多个初始子种群和多个初始子种群进行选择操作；S150用并行技术同步对进化处理后的多个初始子种群和多个初始子种群进行非支配排序并获得拥挤度距离，更新多个初始子种群中的个体；根据非支配排序和拥挤度距离提取出非劣个体，并根据非劣个体和每...

【技术特征摘要】
1.一种巨型梯级水电系统的多目标调度并行降维方法，其特征在于，包括如下步骤：S110根据水电系统优化调度目标和约束条件对个体进行编码；S120对多个子种群进行初始化获得多个初始子种群，并从每个初始子种群提取L个个体作为初始子种群对应的外部档案集合；S130用并行技术同步对多个初始子种群和每个初始子种群对应的外部档案集合进行进化操作；S140用并行技术同步对进化处理后的多个初始子种群和多个初始子种群进行选择操作；S150用并行技术同步对进化处理后的多个初始子种群和多个初始子种群进行非支配排序并获得拥挤度距离，更新多个初始子种群中的个体；根据非支配排序和拥挤度距离提取出非劣个体，并根据非劣个体和每个子种群的外部档案集合更新每个子种群的外部档案集合；S160判断是否达到迭代次数，若是，则输出每个子种群的外部档案集合，并转入步骤S170；否则，更新迭代次数，转入步骤S130；S170将所有子种群的外部档案集合合并获得全局精英集合；S180识别全局精英集合中所有个体的非支配排序，从中选取排序位于前L个的非劣个体作为最终的Pareto解集，获得最终的Pareto解集中所有非劣个体对应的详细调度信息。2.如权利要求1所述的多目标调度并行降维方法，其特征在于，所述步骤S130还包括如下子步骤：S131对外部档案集合Sl与初始种群P1利用自适应策略生成变异种群P2中所有个体；S132对外部档案集合Sl与初始种群P1利用参数时变策略与精英集合引导策略生成交叉种群P3中所有个体。3.如权利要求2所述的多目标调度并行降维方法，其特征在于，利用如下公式获得变异种群P2中所有个体：其中，表示第k次迭代时变异种群P2的第m个个体；分别表示第k次迭代时初始种群P1中的第m、ind2、ind4个个体，分别表示第k次迭代时...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仲恺，牛文静，夏燕，胡德超，蒋志强，陈璐，覃晖，莫莉，周建中，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42