梯級水電站發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型與算法研究及軟件實現(xiàn).pdf

1、水電能源作為21世紀(jì)重點開發(fā)的新能源的代表，我國已建成或正開發(fā)12大水電基地，逐步形成以一個或多個具有較好調(diào)節(jié)性能的水電站參與并組成梯級電站聯(lián)合調(diào)度的格局，單一電站或一庫多級式梯級電站的調(diào)度理論已經(jīng)不能滿足目前梯級電站聯(lián)合調(diào)度的高維問題。因此本文以我國西南部某梯級電站為研究對象，進(jìn)行梯級電站發(fā)電調(diào)度的理論研究和實例仿真分析，不僅具有理論和實用的價值，更具有普遍的推廣意義。
　　本文主要研究了梯級電站的長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的模型及求解方

2、法、梯級電站的廠內(nèi)經(jīng)濟運行的模型及求解方法、梯級電站的短期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的模型及求解方法以及梯級電站發(fā)電優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng)的研究開發(fā)等問題。主要取得了以下成果：（1）分析研究了梯級電站長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的理論與方法，針對傳統(tǒng)遺傳算法應(yīng)用于梯級電站長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度問題時存在的缺陷，如傳統(tǒng)遺傳算法用于求解梯級電站優(yōu)化調(diào)度問題時，存在隨機種群可行率難以控制；遺傳操作過程中可能破壞較優(yōu)個體；易“早熟”等問題，提出一種改進(jìn)的遺傳算法，即在產(chǎn)生隨機種群和

3、變異過程中提出考慮連續(xù)階段約束，對個體的可行性進(jìn)行檢驗、修正和保護(hù)；通過優(yōu)化設(shè)計變量在各次計算中產(chǎn)生聯(lián)系，實現(xiàn)算法的逐步尋優(yōu)，避免算法的“早熟”。通過實例仿真分析，驗證了改進(jìn)算法的可行性和優(yōu)越性。
　?。?）廠內(nèi)經(jīng)濟運行的理論分析、研究及實現(xiàn)。針對梯級電站發(fā)電優(yōu)化調(diào)度中必不可少的電站廠內(nèi)經(jīng)濟運行部分，重點研究了廠內(nèi)經(jīng)濟的優(yōu)化準(zhǔn)則和數(shù)學(xué)模型，并針對動態(tài)規(guī)劃應(yīng)用于優(yōu)化求解廠內(nèi)經(jīng)濟運行的電站耗水量最小模型進(jìn)行了分析研究，設(shè)計優(yōu)化算法的流

4、程，實現(xiàn)了計算機程序的編寫。
　　（3）分析研究了梯級電站的短期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度理論與方法，提出一種具有結(jié)構(gòu)化分層的負(fù)荷擾動逐步尋優(yōu)算法。算法優(yōu)化過程被分解為構(gòu)建初始可行解過程和基于負(fù)荷擾動的逐步優(yōu)化過程，其中初始可行解是在滿足各約束條件的基礎(chǔ)上負(fù)荷的隨機分配；逐步優(yōu)化過程是在初始可行解的基礎(chǔ)上采用負(fù)荷擾動調(diào)整逐步尋優(yōu)。通過分析研究，設(shè)計優(yōu)化算法的流程，并實現(xiàn)了短期調(diào)度的計算機程序編寫。
　?。?）研究開發(fā)了一套集合長期、短期和