[发明专利]一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法和系统

权利要求书

1.一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

(1)将梯级水电站群中每个水电站的出库流量作为个体，随机生成包含多个个体的初始种群；

(2)在迭代次数k＝1时，将初始种群作为当前种群，利用当前种群中所有个体的适应度值更新个体极值和种群全局极值；

(3)对种群全局极值进行邻域搜索得到临时种群全局极值，若临时种群全局极值的适应度值小于种群全局极值的适应度值，则利用临时种群全局极值替换种群全局极值，否则不进行替换；

(4)对于当前种群中的所有个体，将种群全局极值乘以设定比例后叠加形成精英个体，利用精英个体进化得到进化个体；

(5)对所有进化个体进行变异处理得到变异个体，若满足代替条件，则利用变异个体代替进化个体，否则不进行代替操作，得到下一次迭代的种群及其全局极值；其中，代替条件为变异个体的适应度值小于进化个体的适应度值，或者变异个体的适应度值小于初始种群的平均适应度值并且满足变异的概率；

(6)若下一次迭代次数小于最大迭代次数，将下一次迭代的种群作为当前种群，返回步骤(2)；否则，停止计算，将最大迭代次数时得到的种群全局极值作为梯级水电站群的最优调度过程；

所述步骤(3)的具体实现方式为：

根据进行邻域搜索和替换，其中，B^k为第k次迭代时临时种群全局极值，Gauss(0,1)为服从标准正态分布的随机数；f(gBest^k)为gBest^k的适应度值，gBest^k为第k次迭代时种群全局极值，f(B^k)为B^k的适应度值。

2.如权利要求1所述的一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下步骤：

(21)在迭代次数k＝1时，将初始种群作为当前种群；

(22)利用约束条件得到每个水电站的约束违反量；

(23)利用每个水电站的出库流量计算每个水电站的出力，利用每个水电站的出力和每个水电站的约束违反量得到当前种群中所有个体的适应度值，利用当前种群中所有个体的适应度值更新个体极值和种群全局极值。

3.如权利要求2所述的一种梯级水电站群短期调峰调度协同优化方法，其特征在于，所述步骤(22)包括如下步骤：

(221)令内部循环计数器w＝1；

(222)利用水量平衡约束计算得到每个水电站在调度期内的库容：

其中，V_n,t为第n个水电站在第t个时段的库容；为第n个电站在第t个时段的库容上、下限；I_n,t-1为第n个电站在第t-1个时段的入库流量；NU_n为第n个电站的直接上游电站；Δ_t-1为第t-1个时段的秒数；O_n,t-1为第n个水电站在第t-1个时段的出库流量，O_j,t-1为第j个水电站在第t-1个时段的出库流量；

(223)令w＝w+1，t∈{1,2,...,T}，T为计算时段数目，计算每个水电站的计算末库容V_n,T和设定末库容V_n^end的差值ΔV＝V_n,T-V_n^end，若ΔV＜μ或转至步骤(224)；否则，由重新计算各水电站的出库流量后返回步骤(222)，其中，μ为计算精度，为最大内部循环次数，O_n,t为第n个水电站在第t个时段的出库流量，为第n个电站在第t个时段的出库流量上、下限，Δ_t为第t个时段的秒数；

(224)在每个水电站在调度期内的库容满足步骤(223)的要求后，利用以水定电方式计算得到所有水电站的调度过程，将每个水电站的调度过程与约束条件进行比较记录每个水电站的约束违反量其中λ_a为第a个约束的惩罚系数；A_a为第a个约束的违反量；J为约束的数目，a∈{1,2,...,J}。