[发明专利]一种耦合调峰和通航需求的梯级水电站多目标优化调度混合搜索方法

摘要

本发明涉及水资源综合开发利用和优化调度领域，特别涉及一种耦合调峰和通航需求的梯级水电站多目标优化调度混合搜索方法，可以充分发挥通航反调节电站作用，兼顾电网调峰和河道通航应用要求，获得较实际调度更加合理的梯级运行计划。其技术方案为：采用电网余荷最大值最小和反调节电站下游河道水位过程方差最小为目标，在NSGA-Ⅱ搜索过程中，针对爬坡上限、出力波动控制限制、开停机最小持续时间、期末水位控制等复杂约束，提出时间耦合约束处理策略、末水位修正策略及改进的遗传操作算子，以提高方法搜索求解效率和获得满足工程应用要求的计算结果，适于在具有航运要求的梯级水电站调度运行中推广采用。

主权项

一种耦合调峰和通航需求的梯级水电站多目标优化调度混合搜索方法，其特征包括如下步骤，(1)初始化：初设NSGA‑Ⅱ算法和搜索策略的各种参数，包括种群规模N、最大迭代次数K及遗传概率等，令迭代次数k＝0；(2)确定初始种群：在库水位运行范围内生成一系列满足水位约束的个体；(3)初始解修正：采用时间耦合约束调整策略修正部分非可行个体，以确保初始种群中所有个体均为原问题可行解；(4)按个体适应度进行排序：根据调峰目标和航运目标分别计算个体适应度，利用不同目标适应度大小判断个体支配关系，进行分层排序；(5)执行遗传操作：依次进行选择、交叉和变异，得到新一代子种群；(6)末水位修正：按步骤(3)方法修正新种群中不可行个体，然后判断子代个体是否满足末水位控制要求，若是，转至步骤(7)；否则，采用末水位修正策略和步骤(3)方法对个体进行修正；(7)合并父代种群和子种群，进行非支配分层排序和拥挤距离计算，选取前N个个体形成新种群；(8)判断是否满足终止条件：若是，则转至步骤(9)；否则，令k＝k+1，转至步骤(5)；(9)输出Pareto解集。