[发明专利]一种基于螺旋局部搜索水库调度方法

权利要求书

1.一种基于螺旋局部搜索水库调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立水库调度发电量最大数学模型，基于以下公式：

s.t.

V_t＝V_t-1+I_t-Q_t-S_t

V_min≤V_t≤V_max

Q_min≤Q_t≤Q_max

P_min≤P_t≤P_max

V₀＝V_B,V_T＝V_E

其中，P为发电量；K为水电站出力系数；Q_i为i时刻的平均发电流量；H_i为i时段的平均水头；D_i为i时段的小时数；T为调度期内的时段总数，V_t为水库在t时刻的库容，I_t为水库在t时刻的入库流量，Q_t水库在t时刻的发电流量，S_t水库在t时刻的弃水流量；V_min、V_max为水库库容的下限与上限；Q_min、Q_max为水库泄流的下限与上限；P_min、P_max为水库出力的下限与上限，V₀、V_T为水电调度的起调水位和末水位；

步骤2：采用螺旋局部搜索发电量和蝙蝠算法相结合，使得所述步骤1中建立的数学模型的目标函数最大，即水库发电量最大，具体是采用螺旋局部搜索算法和蝙蝠算法相结合的方式，包括，

步骤2.1：初始化种群，在解空间中随机生成N个初始解，即随机N个蝙蝠的位置,速度；

步骤2.2：计算蝙蝠的适应度值，通过比较得到适应度值最大的解，及当前最优解；

步骤2.3：更新蝙蝠的搜索脉冲、速度，并对位置进行更新，并重新计算适应度值；

步骤2.4：生成随机数rand，如果rand>r,则采用螺旋局部搜索算法对最优解进行局部搜索；

步骤2.5：对所有蝙蝠的适应度值进行排序，找出最优解；

步骤2.6：重复步骤2.2到2.5，直到达到最大迭代次数。

2.根据权利要求1所述的一种基于螺旋局部搜索水库调度方法，其特征在于，步骤2.1中，蝙蝠的位置为个体，x(i,0)＝{Q₁,Q₂,..Q_T},其中Q_T为第T时段时，水库的发电流量，并且在[Q_min，Q_max]范围内随机生成Q_T的值。

3.根据权利要求1所述的一种基于螺旋局部搜索水库调度方法，其特征在于，步骤2.1中，步骤2.2中，通过公式计算发电量，个体的适应度值为R(i)＝P(i)*(1-Pn)；Pn为罚函数；其中，Pn为违反约束条件的程度，如P(i)<Pmin，则Pn＝(Pmin-P(i))/(Pmax-Pmin)；水量平衡约束，库容约束同样计算，进行累加。

4.根据权利要求1所述的一种基于螺旋局部搜索水库调度方法，其特征在于，步骤2.3具体包括

步骤2.3.1：更新搜索脉冲：f(i)＝fmin+(fmax-fmin)*β,其中f(i)为第i只蝙蝠的搜索脉冲，fmin为最小搜索脉冲，fmax为最大搜索脉冲；

步骤2.3.2：速度更新v(i,t)＝v(i,t-1)+(x(i,t)-x*)*f(i),其中v(i,t)为第i只蝙蝠在第t代时的飞行速度，x(i,t)为第i只蝙蝠在第t代时的位置，x*为当前最优解；

步骤2.3.3：位置更新x(i,t)＝x(i,t-1)+v(i,t)。

5.根据权利要求1所述的一种基于螺旋局部搜索水库调度方法，其特征在于，步骤2.4中，蝙蝠的位置为x(i,t)＝{Q₁,Q₂,..Q_T}，随机选择位置中的两个向量，Q_x，Q_y采用螺旋函数进行位置的更新，Qx＝Qx*ρ*sin(φ),Q_y＝Qx*ρ*cos(φ),其中ρ为调节系数，φ为角度随机值。