基于文化算法的三峡葛洲坝梯级水电站短期优化调度研究

论文摘要

本文引入了一种新的求解水库优化调度的算法--文化算法,并将该算法应用到三峡葛洲坝梯级短期优化调度中,主要内容包括:首先,引入一种求解多变量、多约束、非线性、多峰优化问题比较优秀的算法--文化算法。文化算法是近年来新兴的基于群体智能的全局优化算法。该算法包含群体空间和信仰空间,以及连接两个空间的纽带--接受函数和影响函数。群体空间支持任何以群体为基础的计算模型,知识空间可以使用任何符号描述解决问题的知识。基于文化算法的特点,本文将遗传算法、进化规划算法以及差异演化算法应用到文化算法群体空间的演化过程中,组成文化遗传算法、文化进化规划算法、文化差异演化算法,与传统的遗传算法一起分别对算例进行寻优。寻优结果表明文化算法具有良好的可行性和显著的优越性。其次,目前国内对文化算法的研究刚刚起步,而且基本集中在计算机科技领域,在水库优化调度领域尚未有人使用,为了验证该算法在这个领域内的可行性,本文采用三峡葛洲坝梯级短期优化调度模型,在三峡某一泄流工况下,以葛洲坝发电量最大为优化目标,对葛洲坝反调节方式进行寻优。结果表明,文化算法在水库优化调度中具有良好的性能。尤其文化差异演化算法具有搜索速度快,搜索最优解的能力强等优点,非常适应于水库优化调度决策变量多、约束复杂的优化问题。最后,利用文化差异演化算法对三葛梯级短期优化调度进行研究。通过对葛洲坝反调节方式的研究求解三峡的最大调峰幅度。然后在最大调峰幅度内,选取了几种典型工况,分别以葛洲坝的发电量最大和考虑峰谷电价的发电效益最大为目标进行寻优计算,得到了葛洲坝两种目标下的反调节方式。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 水电站梯级优化调度的国内外研究现状
• 1.3 目前存在的主要问题
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 文化算法基本理论
• 2.1 文化算法研究现状
• 2.2 文化算法模型
• 2.3 信仰空间的更新
• 2.4 接受函数
• 2.5 影响函数
• 2.6 小结
• 第三章 算法比较及算例分析
• 3.1 CAGA 算法
• 3.2 CAEP 算法
• 3.3 CADE 算法
• 3.4 算例及优化结果比较
• 3.5 小结
• 第四章 三峡典型工况下葛洲坝水库的反调节方式研究
• 4.1 三峡-葛洲坝梯级概况
• 4.2 三峡葛洲坝梯级短期优化调度模型
• 4.3 文化算法在水库优化调度验证实例及结果分析
• 4.4 文化算法在三峡葛洲坝梯级调峰研究中的应用
• 4.5 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢