面向梯级水库多目标优化调度的进化算法研究
2021-01-28纪昌明马皓宇
水利学报 2020年12期
关键词:优化
纪昌明,马皓宇,彭 杨
(华北电力大学水利与水电工程学院,北京 102206)
1 研究背景
水库作为一种径流调节的工程手段,在实现水能资源的合理高效利用上发挥着重要作用。随着我国金沙江、雅砻江、澜沧江等流域水库群的相继建成与互联智能电网的有序推进,梯级水库已成为承载多方利益诉求的水资源利用载体,亟需开展多目标优化调度的研究,以有效协调水库防洪、发电、供水、生态等多方面的任务,满足新形势下的调度要求[1-3]。
梯级水库多目标优化调度包括生成备选方案集与方案优选这两部分,首先求解所构建的多目标优化调度模型得到一定数量的非劣解,接着通过理想点法、均变率法等多目标决策方法从中挑选出最佳方案。本文的重点在于第一部分即研究模型的高性能计算方法,以期在给定的计算资源下获得一组高质量的非劣解集供调度人员决策。而水库调度领域目前主要有两种求解方式:通过约束法、权重法等方法将多目标优化转变为单目标优化,再利用传统的数学规划方法求解;通过NSGA-Ⅱ、MOPSO等基于Pareto支配理论的经典多目标进化算法(MOEAs)求解。
多目标转变为单目标求解的方法早期便得到了应用:Foued BA 等[4]应用随机目标规划处理水库群的多目标调度问题,并以突尼斯北部的多库系统为例验证方法的有效性;梅亚东等[5]建立了兼顾发电量与保证出力的黄河上游梯级水电站优化调度模型,采用约束惩罚法将多目标转化为单目标,利用DP-DDDP的组合算法完成求解;……
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