[發(fā)明專利]一種巨型梯級(jí)水電系統(tǒng)的多目標(biāo)調(diào)度并行降維方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810425870.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108710970B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮仲愷;牛文靜;夏燕;胡德超;蔣志強(qiáng);陳璐;覃暉;莫莉;周建中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種巨型梯級(jí)水電系統(tǒng)的多目標(biāo)調(diào)度并行降維方法，其特征在于，包括如下步驟：

S110根據(jù)水電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)和約束條件對(duì)個(gè)體進(jìn)行編碼；

S120對(duì)多個(gè)子種群進(jìn)行初始化獲得多個(gè)初始子種群，并從每個(gè)初始子種群提取L個(gè)個(gè)體作為初始子種群對(duì)應(yīng)的外部檔案集合；

S130用并行技術(shù)同步對(duì)多個(gè)初始子種群和每個(gè)初始子種群對(duì)應(yīng)的外部檔案集合進(jìn)行進(jìn)化操作；

S140用并行技術(shù)同步對(duì)進(jìn)化處理后的多個(gè)初始子種群和多個(gè)初始子種群進(jìn)行選擇操作；

S150用并行技術(shù)同步對(duì)進(jìn)化處理后的多個(gè)初始子種群和多個(gè)初始子種群進(jìn)行非支配排序并獲得擁擠度距離，更新多個(gè)初始子種群中的個(gè)體；根據(jù)非支配排序和擁擠度距離提取出非劣個(gè)體，并根據(jù)非劣個(gè)體和每個(gè)子種群的外部檔案集合更新每個(gè)子種群的外部檔案集合；

S160判斷是否達(dá)到迭代次數(shù)，若是，則輸出每個(gè)子種群的外部檔案集合，并轉(zhuǎn)入步驟S170；否則，更新迭代次數(shù)，轉(zhuǎn)入步驟S130；

S170將所有子種群的外部檔案集合合并獲得全局精英集合；

S180識(shí)別全局精英集合中所有個(gè)體的非支配排序，從中選取排序位于前L個(gè)的非劣個(gè)體作為最終的Pareto解集，獲得最終的Pareto解集中所有非劣個(gè)體對(duì)應(yīng)的詳細(xì)調(diào)度信息；

所述步驟S130還包括如下子步驟：

S131對(duì)外部檔案集合S_l與初始子種群P₁利用自適應(yīng)策略生成變異種群P₂中所有個(gè)體；

S132對(duì)外部檔案集合S_l與初始子種群P₁利用參數(shù)時(shí)變策略與精英集合引導(dǎo)策略生成交叉種群P₃中所有個(gè)體；

利用如下公式獲得變異種群P₂中所有個(gè)體：

其中，表示第k次迭代時(shí)變異種群P₂的第m個(gè)個(gè)體；分別表示第k次迭代時(shí)初始子種群P₁中的第m、ind2、ind4個(gè)個(gè)體，分別表示第k次迭代時(shí)外部檔案集合S_l中的第ind1、ind3個(gè)精英個(gè)體；coe表示調(diào)節(jié)參數(shù)，為非負(fù)數(shù)；M表示變異種群P₂的個(gè)體總數(shù)；

利用如下公式獲得交叉種群P₃：

其中，α表示中間變量，β₁為[0,1]區(qū)間內(nèi)均勻分布的隨機(jī)數(shù)；分別表示第k次迭代時(shí)初始子種群P₁中的第o₁、o₂個(gè)個(gè)體，表示第k次迭代時(shí)外部檔案集合S_l中的第x₁、x₂個(gè)精英個(gè)體，分別表示第k次迭代時(shí)交叉種群P₃中第o₁、o₂個(gè)個(gè)體，O表示初始子種群P₁的個(gè)體總數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的多目標(biāo)調(diào)度并行降維方法，其特征在于，步驟S140包括如下子步驟：

S141將初始子種群P₁、變異種群P₂與交叉種群P₃中的所有個(gè)體合并形成混合種群P₄；

S142用庫(kù)容限制與出庫(kù)流量限制對(duì)某個(gè)水電站在某個(gè)時(shí)段的狀態(tài)值上下限進(jìn)行修正，利用修正后的上下限值約束混合種群P₄中個(gè)體；

S143獲得進(jìn)行約束處理后的混合種群P₄中個(gè)體中調(diào)度目標(biāo)的修正值。

3.如權(quán)利要求2所述的多目標(biāo)調(diào)度并行降維方法，其特征在于，步驟S142中采用如下公式對(duì)某個(gè)水電站在某個(gè)時(shí)段的狀態(tài)值上下限進(jìn)行修正：

其中，分別為水電站i在時(shí)段j的狀態(tài)值所對(duì)應(yīng)的修正上限、修正下限，分別表示水電站i在時(shí)段j的狀態(tài)值所對(duì)應(yīng)的上限、下限，表示水電站i在調(diào)度期初的狀態(tài)；I_i,a表示水電站i在時(shí)段a的區(qū)間水量；分別表示水電站i在時(shí)段a的出庫(kù)水量上限、下限；Ω_i表示水電站i的直接上游水電站集合；l表示水電站i的直接上游電站序號(hào)，O_l,a表示l對(duì)應(yīng)的水電站i的直接上游電站在時(shí)段a的出庫(kù)水量。