【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水庫調(diào)度，尤其涉及一種考慮梯級水庫群耦合的水電調(diào)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、梯級水庫群一般指一條河流的水利水電開發(fā)規(guī)劃中，為了充分利用水利水力資源，從河流或河段的上游到下游，修建的一系列呈階梯式的水庫和水電站，形成的群體即為梯級水庫群，階梯式水庫群的水電調(diào)度不僅影響發(fā)電量和發(fā)電效益，而且對沿河流兩岸環(huán)境的生態(tài)也具有重要影響，如果調(diào)度失衡，容易造成生態(tài)環(huán)境破壞，嚴(yán)重影響居民生活和周圍的動植物生長生存，現(xiàn)有的梯級水庫群耦合的水電調(diào)度優(yōu)化方法一般通過多種傳感器進(jìn)行，然而這種方法在針對多個水庫的調(diào)度時，容易出現(xiàn)檢測設(shè)備復(fù)雜，難以維護(hù)且能耗巨大的問題，而對于使用種群算法的智能分析模型，由于分析過程中只考慮同一迭代中的優(yōu)化策略，而沒有對全部優(yōu)化策略進(jìn)行參考，選用的優(yōu)化策略并非最優(yōu)策略。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種考慮梯級水庫群耦合的水電調(diào)度優(yōu)化方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對水庫群的水電調(diào)度能耗大且分析結(jié)果不是最優(yōu)策略的技術(shù)問題，達(dá)到了通過多樣化運算的方式得到最優(yōu)調(diào)度策略且降低了能耗的目的。
2、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：一種考慮梯級水庫群耦合的水電調(diào)度優(yōu)化方法，該方法包括以下步驟：
3、s1、獲取梯級水庫群中每個水電站的發(fā)電函數(shù)emax，并對與發(fā)電函數(shù)emax的相關(guān)變量進(jìn)行約束得到約束條件集；
4、s2、將每一個水電站作為樣本，對多個樣本進(jìn)行劃分并分別進(jìn)行初始化得到第一樣本群和第二樣
5、s3、根據(jù)約束條件集計算樣本的平衡度phg；
6、s4、根據(jù)平衡度phg計算每個樣本的權(quán)重系數(shù)wj，并分別確定第一初始優(yōu)選集和第二初始優(yōu)先集
7、s5、對第一初始優(yōu)選集和第二初始優(yōu)先集中每個樣本進(jìn)行鄰域的多樣化運算，并得到多樣化樣本集
8、s6、計算多樣化樣本集的優(yōu)選度并根據(jù)優(yōu)選度對第一樣本群和第二樣本群的樣本進(jìn)行更替，并得到最優(yōu)集z；
9、s7、根據(jù)水電站的歷史數(shù)據(jù)通過極大似然估計法得到迭代閾值x，并對最優(yōu)集z進(jìn)行迭代；
10、若k+1＝x，則結(jié)束迭代并基于最優(yōu)集z得到最優(yōu)調(diào)度策略；
11、若k+1<x，則返回至步驟s3。
12、優(yōu)選的，在步驟s1中，具體實現(xiàn)步驟如下：
13、s11、獲取梯級水庫群中每個水電站預(yù)處理后不同時間段t的相關(guān)變量，相關(guān)變量包括出力系數(shù)aa、發(fā)電流量la，t、水頭ha，t和小時數(shù)tj；
14、s12、根據(jù)相關(guān)變量計算發(fā)電函數(shù)emax，計算公式為：
15、
16、其中，aa表示第a個水電站的出力系數(shù)，la，t表示第a個水電站第t時間段中的發(fā)電流量，ha，t表示第a個水電站第t時間段中的水頭，tj表示第j個小時數(shù)；
17、s13、對發(fā)電流量la，t和水頭ha，t進(jìn)行約束條件的限定，表達(dá)式為：
18、
19、其中，和la，t分別表示第a個水電站在第t時間段的發(fā)電流量的上限和下限，和ha，t分別表示第a個水電站在第t時間段的水頭的上限和下限；
20、s14、相關(guān)變量的約束條件還包括對水位swa，t的水位約束和對水電帶寬dka，t的帶寬約束，并生成約束條件集，表達(dá)式為：
21、
22、其中，和swa，t分別表示第a個水電站在第t時間段的水位的上限和下限，和dka，t分別表示第a個水電站在第t時間段的水電帶寬的上限和下限。
23、優(yōu)選的，在步驟s2中，具體實現(xiàn)步驟如下：
24、s21、獲取每個樣本的發(fā)電效益dyb，計算發(fā)電效益dyb的平均值計算公式為：
25、
26、其中，表示發(fā)電效益dyb的平均值，dyb表示第b個發(fā)電效益，n表示發(fā)電效益dyb的數(shù)量；
27、s22、根據(jù)平均值和樣本dyb對多個樣本進(jìn)行劃分；
28、若則劃分為第一樣本集；
29、若則劃分為第二樣本集；
30、s23、通過計數(shù)法獲取第一樣本集的數(shù)據(jù)數(shù)量ec和第二樣本集的數(shù)據(jù)數(shù)量ed；
31、s24、分別計算相關(guān)變量中數(shù)據(jù)上、下限的決策值和jcf，計算公式如下：
32、
33、其中，和jcf分別表示相關(guān)變量中數(shù)據(jù)上、下限的決策值；
34、s25、對第一樣本集和第二樣本集進(jìn)行初始化運算得到第一樣本群和第二樣本群表達(dá)式為：
35、
36、其中，表示第一樣本群中第k次迭代第e個樣本，表示第二樣本群中第k次迭代第f個樣本，β1和β2分別表示在[0,1]區(qū)間內(nèi)均勻分布的隨機數(shù)。
37、優(yōu)選的，在步驟s3中，具體實現(xiàn)步驟如下：
38、s31、任意選定某一時間段td，獲取時間段td內(nèi)約束條件集內(nèi)的值，包括發(fā)電流量水頭水位和水電帶寬
39、s32、通過正則化法獲取超出約束條件集內(nèi)的不同的平衡因子bcm；
40、若或則獲取平衡因子bc1；
41、若或則獲取平衡因子bc2；
42、若或則獲取平衡因子bc3；
43、若或則獲取平衡因子bc4；
44、s33、將第一樣本群和第二樣本群的并集作為總體樣本表達(dá)式為：
45、
46、其中，表示總體樣本。
47、s34、根據(jù)發(fā)電函數(shù)emax和多個平衡因子計算總體樣本中每個樣本的平衡度phg，計算公式為：
48、
49、其中，phg表示樣本的平衡度，bcm表示第m個平衡因子，超出約束條件的樣本的相關(guān)變量值，m表示平衡因子bcm的數(shù)量。
50、優(yōu)選的，在步驟s4中，具體實現(xiàn)步驟如下：
51、s41、根據(jù)平衡度phg計算總體樣本中每個樣本的權(quán)重系數(shù)wj，計算公式如下：
52、
53、其中，wj表示總體樣本中每個樣本的權(quán)重系數(shù)，表示總體樣本中第k次迭代第h個樣本的平衡度，min和max表示分別在多個平衡度中選取最小值和最大值；
54、s42、在總體樣本中根據(jù)平衡度phg確定最優(yōu)樣本表達(dá)式為：
55、
56、其中，表示總體樣本中平衡度phg最大的樣本；
57、s43、在總體樣本中先任意選取一個樣本作為中心樣本
58、s44、在中心樣本附近確定一個距離中心樣本最近的參考樣本
59、s45、對第一樣本群和第二樣本群根據(jù)平衡度phg遵循由大到小的順序分別排序，并將平衡度phg較大的前50％作為第一初始優(yōu)選集和第二初始優(yōu)先集
60、優(yōu)選的，在步驟s5中，具體實現(xiàn)步驟如下：
61、s51、分別計算最優(yōu)樣本和中心樣本的感知系數(shù)va和vb，計算公式為：
62、
63、其中，va和vb分別表示最優(yōu)樣本和中心樣本的感知系數(shù)，和分別表示最優(yōu)樣本和參考樣本的歐氏距離，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種考慮梯級水庫群耦合的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S1中，具體實現(xiàn)步驟如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S2中，具體實現(xiàn)步驟如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S3中，具體實現(xiàn)步驟如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S4中，具體實現(xiàn)步驟如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S5中，具體實現(xiàn)步驟如下：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S6中，具體實現(xiàn)步驟如下：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S7的具體內(nèi)容為：將最優(yōu)集Z中的樣本根據(jù)優(yōu)選度由大到小排列，將優(yōu)選度最大的樣本作為最優(yōu)調(diào)度策略。
9.一種用于實現(xiàn)上述權(quán)利要求1-8任一項所述水電調(diào)度優(yōu)化方法的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種考慮梯級水庫群耦合的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟s1中，具體實現(xiàn)步驟如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟s2中，具體實現(xiàn)步驟如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟s3中，具體實現(xiàn)步驟如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電調(diào)度優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟s4中，具體實現(xiàn)步驟如下...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周毅，王健，李紅剛，艾顯仁，管鎮(zhèn)，王昱倩，彭杰，
申請(專利權(quán))人：華能瀾滄江水電股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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