[发明专利]一种基于遗传算法的潮流能水轮机阵列优化方法

摘要

本发明提供了一种基于遗传算法的潮流能水轮机阵列优化方法，计算种群中各个个体的适应度，根据个体的适应度，选择种群中适应度更高的个体进行交叉，生成一定数量的新个体，加入种群；随机选择种群中若干个体发生变异，加入种群；对种群中每个个体重新计算潮流能阵列发电功率和适应度；在种群中选取适应度高的个体组成新种群；本发明考虑了水轮机尾流场的扩散，其与湍流强度相关，扩散呈非线性，更符合实际情况；此外，考虑了水轮机尾流场的相互影响，与实际情况相符合；优化方法引入智能优化算法，思路清晰，优化速度快，节省计算资源，能为潮流能水轮机发电场的初步设计提供参考。

主权项

一种基于遗传算法的潮流能水轮机阵列优化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据海域实际情况，规划阵列布置区域，确定水轮机参数、布置区域内潮流参数、种群进化代数和种群变异率；(2)确定初始种群中的个体数量，随机生成具有相应数量个体的初始种群，种群中每个个体都包含所有水轮机的位置坐标信息；(3)根据种群中每个个体中包含的水轮机位置信息，判断水轮机是否位于其他水轮机的尾流场中；(4)计算每个个体各个水轮机的当地潮流流速；(5)根据每个个体各个水轮机所处的潮流流速，计算潮流能阵列中各个水轮机的发电功率和潮流能阵列总发电功率；(6)根据潮流能阵列总发电功率，计算种群中各个个体的适应度；(7)根据个体的适应度，选择种群中适应度更高的个体进行交叉，生成一定数量的新个体，加入种群；(8)随机选择种群中若干个体发生变异，加入种群；(9)对种群中每个个体重新计算潮流能阵列发电功率和适应度；(10)在种群中选取适应度高的个体组成新种群；(11)判断是否达到种群进化代数，若否，则采用新种群回到第(3)步，继续进化。