[发明专利]利用改进粒子群算法优化水库发电调度图的方法

说明书

本发明公开了一种利用改进粒子群算法优化水库发电调度图的方法，S1，基于发电调度图制定调度规则形式；S2，构建最优化数学模型；S3，利用改进粒子群算法求解所构建的最优化模型：S3.1，基于所述目标函数与所述约束条件构造适应度函数；S3.2，利用混沌生成粒子群的初始种群，计算所述初始种群适应度并确定粒子最优解与全局最优解；S3.3，计算粒子更新速度并更新粒子，对更新后的粒子进行变异操作，得到新种群；S3.4，计算所述新种群适应度并确定粒子最优解与全局最优解；S3.5，重复S3.3~S3.4，实现发电量目标值的优化。本发明直接对发电调度图开展优化，优化过程直观并且效率大为提高，调度图优化成果的发电目标在相同计算条件与计算成本下，相较传统方法更优。

技术领域

本发明涉及水库发电调度图优化方法，尤其是涉及利用改进粒子群算法优化水库发电调度图的方法。

背景技术

发电调度图是水电站中长期发电调度的主要依据之一，通过参照发电调度图，水电站可以根据当前时段的水库水位合理地确定水电机组发电出力，实现水电站在保证供电可靠性的同时尽量提高发电量。发电调度图由水库特征水位和防弃水线、防破坏线、降低出力线和加大出力线等调度线组成，其横坐标为时间，纵坐标为水库水位，调度线将发电调度图划分为预想出力区、加大出力区、保证出力区、降低出力区等四个出力区域；根据设计需要，还可以在加大出力区和降低出力区绘制不同程度的加大出力和降低出力辅助线。调度线所划分的出力区域与该区域所指示的发电要求将作为一种调度规则，指导水库与水电站的发电运行。在调度时，根据水库的水位在发电调度图中的位置，水电站按照既定规则进行发电。

发电调度图的计算通常根据水库径流调节后得到的水位多年长系列过程，通过取外包线获得，其径流调节过程是基于水库与水电站的基本运行方式，如等出力或等流量运行，虽然该径流调节过程简单直观，但并未充分发挥工程效益。

水电站为追求发电效益最大，需对发电调度图进行优化。常规的优化方法是从优化径流调节过程出发，基于优化后的径流调节过程再绘制优化发电调度图，并且需要对发电调度图进行反复验证和手动调整修改。因此，优化效率和优化效果较差。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用改进粒子群算法优化水库发电调度图的方法，以提高水库发电调度图优化效率。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述利用改进粒子群算法优化水库发电调度图的方法，包括下述步骤：

S1，基于发电调度图制定调度规则形式：

根据水电站发电机组与调度需求，设置调度线的数量、所述调度线所划分的分区、以及每个所述分区对应的水电站出力值；

S2，构建最优化数学模型：

S2.1，以调度线作为优化变量，目标函数设定为水电站发电量；

S2.2，设置约束条件；包括发电保证率约束和调度线的线型约束，视具体工程补充其他约束；

S3，利用改进粒子群算法求解所构建的最优化模型：

S3.1，基于所述目标函数与所述约束条件构造适应度函数；

S3.2，利用混沌生成粒子群的初始种群，计算所述初始种群适应度并确定粒子最优解与全局最优解；

S3.3，计算粒子更新速度并更新粒子，对更新后的粒子进行变异操作，得到新种群；

S3.4，计算所述新种群适应度并确定粒子最优解与全局最优解；

S3.5，重复S3.3~S3.4，实现发电量目标值的优化。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明所述发电调度图优化方法相较于传统优化方式，不需要在优化径流调节过程后再绘制发电调度图，而是直接对发电调度图开展优化，优化过程直观并且效率大为提高。