[發明專利]一種梯級水庫群發電調度變尺度方法與系統

在審

• 申請號: 202211326053.3
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115619027A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 馮仲愷;楊濤;牛文靜;師鵬飛;秦友偉;劉文杰;龔錦泰;王霞雨
• 申請（專利權）人: 河海大學;長江水利委員會水文局
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/006
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種梯級水庫群發電調度變尺度方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基于水庫群中的各個目標水庫，按照目標水庫的水力聯系確定計算順序，并將各個目標水庫庫容作為決策變量；

S2、基于決策變量，利用隨機搜索策略對水庫群中的各個目標水庫在初始調度軌跡鄰域內生成由若干個調度方案構成的初始種群；所述種群中每個調度方案對應為一個個體；

S3、將種群中各個個體決策值進行修正，之后利用動態懲罰系數，依次計算所有個體的適應度值；

S4、依次利用大尺度、中尺度、小尺度搜索策略對種群中各個個體的位置進行迭代更新，得到在該尺度搜索策略下對應的優秀個體；其中各尺度搜索策略執行時的過程為：對上一個尺度搜索策略得到的優秀個體位置進行更新，然后執行步驟S3計算該搜索策略下更新后的個體適應度值，比較該搜索策略下更新前后的個體適應度值，將適應度值高的個體確定為該尺度搜索策略下的優秀個體；

S5、判斷S4迭代更新的次數是否達到預設最大迭代次數，是則將該預設最大迭代次數所對應的小尺度搜索策略優秀個體作為最佳調度方案。

2.根據權利要求1所述的一種梯級水庫群發電調度變尺度方法，其特征在于，步驟S2具體包括：初始化計數器k＝1，第k次迭代時個體m為一種包括I個水電站J個時段的調度方案，如下式：

Z(k,m)＝[Z(k,m,1,1),…,Z(k,m,1,T),…,Z(k,m,i,j),…,Z(k,m,N,1),…,Z(k,m,N,T)]，

其中，Z(k,m,i,j)、r(k,m,i,j)分別表示第k次迭代時個體m中，水庫i在時段j的決策值與相應的隨機數；K表示循環次數；M表示個體數目；I表示水庫數目；J表示時段數目；表示水庫i在時段j的初始決策。

3.根據權利要求2所述的一種梯級水庫群發電調度變尺度方法，其特征在于，步驟S3具體包括如下子步驟:

S3.1、將各個個體的決策值修正至可行范圍內如下式：

其中，分別表示水庫i在時段j決策值的最大值、最小值；

S3.2、利用動態懲罰系數法依次計算所有個體的適應度值如下式：

其中，P(k,m,i,j)表示第k次迭代時個體m中，水庫i在時段j的出力值；w(i,j)表示水庫i在時段j的電價系數；t(j)表示時段j的小時數；Δ(k,m,l)表示第k次迭代時個體m中第l項約束的破壞項；L表示約束數目；a(k,m,l)表示第k次迭代時個體m中第l項約束的懲罰系數；a(k-1,m,l)表示第k-1次迭代時個體m中第l項約束的懲罰系數；b表示調整系數。

4.根據權利要求1所述的一種梯級水庫群發電調度變尺度方法，其特征在于，步驟S4具體步驟如下：

S401、利用大尺度搜索策略對種群中各個個體的位置進行更新，然后執行步驟S3計算更新后的個體適應度值，將大尺度搜索策略更新前的個體適應度值與更新后的個體適應度值進行比較，將適應度值高的個體確定為大尺度搜索策略優秀個體，進入步驟S402；

S402、利用中尺度搜索策略對大尺度搜索策略的優秀個體的位置進行更新，然后執行步驟S3計算更新后的個體適應度值，將中尺度搜索策略更新前的個體適應度值與更新后的個體適應度值進行比較，將適應度值高的個體確定為中尺度搜索策略優秀個體，進入步驟S403；

S403、利用小尺度搜索策略對中尺度搜索策略的優秀個體的位置進行更新，然后執行步驟S3計算更新后的個體適應度值，將小尺度搜索策略更新前的個體適應度值與更新后的個體適應度值進行比較，將適應度值高的個體確定為小尺度搜索策略優秀個體。