一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法和系统，属于水资源高效利用与水电调度领域，方法包括：在随机生成初始种群后，评估各个体适应度值并更新个体极值和全局极值，利用高斯邻域搜索提升种群全局勘探能力，利用精英引导策略丰富进化方向，利用随机变异策略提升个体多样性，重复上述过程直至满足搜索停止条件，将最大迭代次数时得到的种群全局极值作为梯级水电站群的最优调度过程。相对于传统水电调度方法，本发明专利技术具有收敛速度快、编程实现难度低、全局搜索能力强等优点，能够快速获得合理可行的调度方案，为梯级水电站群短期调峰调度提供了行之有效的方法。

A Cooperative Optimization Method and System for Short-term Peak-shaving Dispatching of Cascade Hydropower Stations

【技术实现步骤摘要】
一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法和系统
本专利技术属于水资源高效利用与水电调度领域，更具体地，涉及一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法和系统。
技术介绍
梯级水电站群短期调峰调度是电力市场机制下梯级电站经济运行的重要研究问题，其目的是通过合理安排各水电站运行方式来尽可能减少电网余留负荷，目标函数如下：其中，F为目标函数取值；Lt为第t个时段的电网负荷；Pn，t为第n个水电站第t个时段的出力。在调度过程中，通常需要满足如下约束条件：(1)水量平衡约束：其中，Vn，t为第n个水电站第t个时段的水库库容；Δt为第t个时段的总秒数；In，t、qn，t、Sn，t分别为第n个水电站第t个时段的入库流量、发电流量、弃水流量。(2)水库水位约束：其中，分别为第n个水电站第t个时段水位上、下限；Zn，t为第n个水电站在第t个时段的水位。(3)发电流量约束：其中，为分别为第n个水电站第t个时段发电流量上、下限，qn，t为第n个水电站第t个时段的发电流量。(4)水电站始末水位约束：其中，分别为第n个水电站设定的初始水位、末水位。(5)水电站出力约束：其中，分别为第n个水电站第t个时段的出力上、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，依次包括如下步骤：(1)将梯级水电站群中每个水电站的出库流量作为个体，随机生成包含多个个体的初始种群；(2)在迭代次数k＝1时，将初始种群作为当前种群，利用当前种群中所有个体的适应度值更新个体极值和种群全局极值；(3)对种群全局极值进行邻域搜索得到临时种群全局极值，若临时种群全局极值的适应度值小于种群全局极值的适应度值，则利用临时种群全局极值替换种群全局极值，否则不进行替换；(4)对于当前种群中的所有个体，将种群全局极值乘以设定比例后叠加形成精英个体，利用精英个体进化得到进化个体；(5)对所有进化个体进行变异处理得到变异个体，若满足代替...

【技术特征摘要】
1.一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，依次包括如下步骤：(1)将梯级水电站群中每个水电站的出库流量作为个体，随机生成包含多个个体的初始种群；(2)在迭代次数k＝1时，将初始种群作为当前种群，利用当前种群中所有个体的适应度值更新个体极值和种群全局极值；(3)对种群全局极值进行邻域搜索得到临时种群全局极值，若临时种群全局极值的适应度值小于种群全局极值的适应度值，则利用临时种群全局极值替换种群全局极值，否则不进行替换；(4)对于当前种群中的所有个体，将种群全局极值乘以设定比例后叠加形成精英个体，利用精英个体进化得到进化个体；(5)对所有进化个体进行变异处理得到变异个体，若满足代替条件，则利用变异个体代替进化个体，否则不进行代替操作，得到下一次迭代的种群及其全局极值；其中，代替条件为变异个体的适应度值小于进化个体的适应度值，或者变异个体的适应度值小于初始种群的平均适应度值并且满足变异的概率；(6)若下一次迭代次数小于最大迭代次数，将下一次迭代的种群作为当前种群，返回步骤(2)；否则，停止计算，将最大迭代次数时得到的种群全局极值作为梯级水电站群的最优调度过程。2.如权利要求1所述的一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下步骤：(21)在迭代次数k＝1时，将初始种群作为当前种群；(22)利用约束条件得到每个水电站的约束违反量；(23)利用每个水电站的出库流量计算每个水电站的出力，利用每个水电站的出力和每个水电站的约束违反量得到当前种群中所有个体的适应度值，利用当前种群中所有个体的适应度值更新个体极值和种群全局极值。3.如权利要求2所述的一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，所述步骤(22)包括如下步骤：(221)令内部循环计数器w＝1；(222)利用水量平衡约束计算得到每个水电站在调度期内的库容：其中，Vn，t为第n个水电站在第t个时段的库容；为第n个电站在第t个时段的库容上、下限；In，t-1为第n个电站在第，-1个时段的入库流量；NUn为第n个电站的直接上游电站；Δt-1为第t-1个时段的秒数；On，t-1为第n个水电站在第t-1个时段的出库流量，Oj，t-1为第j个水电站在第t-1个时段的出库流量；(223)令w＝w+1，t∈{1，2，...，T}，T为计算时段数目，计算每个水电站的计算末库容Vn，T和设定末库容的差值若AV＜μ或转至步骤(224)；否则，由重新计算各水电站的出库流量后返回步骤(222)，其中，μ为计算精度，为最大内部循环次数，On，t为第n个水电站在第t个时段的出库流量，为第n个电站在第t个时段的出库流量上、下限，Δt为第t个时段的秒数；(224)在每个水电站在调度期内的库容满足步骤(223)的要求后，利用以水定电方式计算得到所有水电站的调度过程，将每个水电站的调度过程与约束条件进行比较记录每个水电站的约束违反量其中λa为第a个约束的惩罚系数；Aa为第a个约束的违反量；J为约束的数目，a∈{1，2，...，J)。4.如权利要求3所述的一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯仲恺，刘帅，牛文静，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42