[发明专利]一种水库排沙发电多目标优化调度方法

摘要

一种水库排沙发电多目标优化调度方法，包括以下步骤一、以系统发电量最大为目标建立目标函数；以水库输沙量最大为目标建立目标函数；二、将下泄流量作为决策变量，产生多个序列，利用遗传算法求解决策变量；通过上述步骤得到最优的下泄流量。在求解决策变量时，引入水库系统运行的约束条件，包括库水位约束、水库下泄流量约束和流量日变幅约束。本发明提供的一种水库排沙发电多目标优化调度方法，通过综合考虑排沙效率最优和发电效益最优这两个目标函数，实现对水库群长期运行综合效益最大化的多目标表达，并采用多目标优化遗传算法，给出了水库调度的Pareto最优解集。

主权项

一种水库排沙发电多目标优化调度方法，其特征是包括以下步骤：一、以系统发电量最大为目标建立目标函数；系统发电量最大目标函数为：MaxE=Σt=1TEt=Σt=1TΣi=1INit‾×ni×Δt;]]>其中，E是年发电总量；是编号第i台发电机组在第t个时段内的单机平均出力；Δt为计算时长；i为水电站的各机组编号；ni为各机组的台数；t代表时段长度；以水库输沙量最大为目标建立目标函数；水库输沙量最大目标函数为：MaxS=Σt=1T(QFt×Svt‾×Δt);]]>其中，S是水库的输沙量，单位为kg；QFt为t时段长度的泄洪流量，单位为m3/s，为泄洪口平均含沙率，单位为kg/m3；泄洪口平均含沙率由下式计算得到：Sv‾=∫hh+HSva×((h-z)×ay×(h-a))z/Hdy;]]>式中，n为泄洪口个数，y为当前高程，h为泄洪口底部高程，L为泄洪口宽度，H为泄洪口高，Sva为悬移质泥沙在距床面为a处的体积比含沙浓度；Z为悬浮指标；泄洪流量由下式计算得到：QF=U‾×H×L×n;]]>式中，为泄洪口平均流速；二、将下泄流量作为决策变量，产生多个基于目标函数的序列，利用基于非支配解的多目标遗传算法求解决策变量；在求解决策变量时，引入水库系统运行的约束条件，包括库水位约束、水库下泄流量约束和流量日变幅约束；随机产生p个染色体，即产生p个水库下泄流量Q的序列，组成初始种群P0，种群规模＝p；以一个时间段为划分标准，相应每个染色体具有多个的发电引用流量元素和多个泄洪流量元素的基因，这些基因组成数组；通过上述步骤得到最优的下泄流量。