模拟退火的粒子群算法在水电站水库优化调度中的应用

基于改进粒子群算法的水电站水库优化调度研究——针对粒子群优化算法容易陷入局部最优解的问题，提出一种基于模拟退火机制的改进粒子群优化算法，并将其引入水库调度领域，设计了基于该算法的水电站水库优化调度问题的求解方法。计算实例表明，该方法采用并行搜...

为解决粒子群优化算法存在的早熟和易陷入局部最优的问题,提出了一种组织进化粒子群算法(oepso)。该算法将进化操作直接作用在组织上,通过组织间的相互竞争、协作,最终达到全局优化的目的,较好地克服了基本粒子群算法易于早熟和陷入局部最优的缺点。在分析水库优化调度的数学模型和oepso算法特点的基础上,提出了基于oepso算法的水库优化调度的方法,建立了数学模型,并给出了具体求解步骤。实例验证表明,oepso算法具有良好的收敛速度和计算精度,为水库优化调度问题提供了一条新的有效求解途径。

介绍了混沌粒子群算法,并将其用于水库调度中,指出:混沌粒子群优化算法引入了混沌搜索机制,增加了粒子的多样性,扩大了搜索的范围,不仅保持了粒子群优化算法收敛速度快的优点,而且还增强了全局收敛能力,能避免陷入局部最优的情况,可以更好地解决水库优化调度的强约束、多阶段、非线性组合问题。

针对粒子群优化算法容易陷入局部最优解的问题,提出一种基于模拟退火机制的改进粒子群优化算法,并将其引入水库调度领域,设计了基于该算法的水电站水库优化调度问题的求解方法。计算实例表明,该方法采用并行搜索机制,计算速度快、全局寻优的可靠性较高,具有较好的应用前景。

文章提出了应用改进粒子群算法求解水电站优化调度问题的方法,粒子群算法模拟了鸟类群体觅食的搜索过程来寻找水电站最优调度计划。对传统粒子群算法进行了改进,克服了早熟和陷入局部最优的缺点。实例计算表明,粒子群算法可以求解具有复杂约束条件的非线性水电站优化调度问题,与经典算法相比,该算法原理简单,易于编程,占用内存少,求解精度高,收敛速度快,是一种有效的搜索算法。

提出了一种协调粒子群算法,利用多粒子群的信息协调和扰动策略的方法,较好地克服了基本粒子群算法易于早熟和陷入局部最优的缺点,具有良好的收敛速度和计算精度。实例计算表明,协调粒子群算法能够求解水电站优化调度这样的非线性、强约束组合优化问题,原理简单,易于编程,占用内存少,为水电站优化调度问题提供了一种具有较高应用价值的方法。

在基于常规方法的水电站水库发电调度图绘制方法中,由于选取典型水文年样本数量有限,使其水文特征代表性有局限性。引入粒子群算法,利用所有历史实测资料绘制水电站发电运行调度图。该算法通过粒子间的信息共享来实现求解,具有计算简便,收敛速度快的优点。通过实际生产项目的应用,证明采用粒子群算法绘制水电站水库发电运行调度图能够克服常规绘制方法中的一些缺点,在保证可靠性指标的同时,提高了水电站的运行效益,为优化方法在水电站中长期调度中的应用提供了一种实用的途径。

按常规方法绘制的水库调度图相对保守,难以达到可靠性与效益的优化组合,使得水库调度图还存在一定的优化空间。提出了一种优化常规调度图的新方法——混合模拟退火遗传算法,以实现水库调度图的计算机程序式自动优化修正。该方法综合了遗传算法的全局搜索能力和模拟退火算法的局部搜索能力,提高了计算精度,避免了手工修正调度图的随意性。通过在实际生产项目中的应用与检验,证明该方法对水电站水库调度图的优化确实可靠,在满足可靠性指标以及水库综合利用要求约束的条件下,取得了可观的经济效益,为水电站实现经济运行提供了一条可行途径。

针对高维、复杂的梯级水库优化调度在求解时易出现\"维数灾\"或陷入局部最优解的问题,本文提出了基于免疫进化算法的粒子群优化算法,该算法充分利用了免疫进化算法的全局搜索特性和粒子群算法的局部搜索能力,克服了粒子群寻优中对初始种群的依赖和易陷入局部最优的不足。通过实例计算表明,应用该算法求解梯级水库优化调度问题,结果可靠、合理,计算效率高,从而为求解高维,复杂的梯级水库优化调度提供了新的思路。

针对水电站水库优化调度问题,提出了将改进遗传算法和混沌优化相耦合的改进混沌遗传算法。该算法将混沌变量映射到优化变量的取值范围中,对混沌变量进行编码,表示成染色体,然后对其进行选择、交叉和变异,通过增加混沌扰动,不断进化收敛得到最优解。实例计算并与其他方法比较表明,该算法在求解水电站优化调度这样的复杂非线性优化问题时,搜索效率高,收敛性能好,能以较快的速度收敛于全局最优解,为水电站水库优化调度模型求解提供了一种新方法。

随着经济与科学技术的不断发展,社会的需求使得对水库调度管理水平的要求越来越高,使得越来越多的因素被考虑在水库调度决策中,水库调度逐渐进入了优化阶段。本文主要针对基于梯级水电站水库优化调度的,粒子群优化方法进行研究,提出了相应的改进措施,并通过实践进行了有效分析。

【目的】解决传统粒子群算法在求解水库优化调度问题中存在的早熟、收敛速度慢和易陷入局部最优的问题。【方法】基于抗体克隆选择学说理论,提出了一种量化正交免疫克隆粒子群算法(oicpso/q)。采用正交交叉策略来增强子代个体解分布的均匀性;通过接种疫苗和计算亲合度等操作,对算法的进化过程进行有目的、有选择地指导,使得算法快速收敛,同时保持一定的多样性,抑制了早熟现象。提出一种自学习算子,避免个体邻域内最优解的丢失。建立了基于量化正交免疫克隆粒子群算法的水库优化调度数学模型,并给出其具体的求解步骤。最后应用该方法与标准粒子群算法(spso)及动态规划方法进行比较。【结果】与spso算法和动态规划方法计算结果相比,oicpso/q算法计算时间明显降低,但发电量明显增加,说明oicpso/q算法可提高解的精度,加快其收敛速度,其性能优于标准粒子群算法和动态规划方法。【结论】oicpso/q算法为求解水库优化调度问题提供了一条新的有效求解途径。

将混沌和变尺度思想引入粒子群算法中,提出一种变尺度混沌粒子群算法,并将其应用于梯级水电站水库优化调度中.该算法采用混沌初始化粒子的位置和速度;再利用混沌提高了种群的多样性和粒子搜索的遍历性;最后采用变尺度思想,根据搜索进程不断缩小优化变量的搜索空间,来改善pso算法摆脱局部极值点的能力,提高算法的全局优化能力.计算结果表明:变尺度混沌粒子群优化算法求解精度高,可以求解具有复杂约束条件的非线性梯级水电站水库优化调度问题.

为提高多维目标函数全局最优解的计算精度,提出了一种改进的混沌优化算法(mcoa).利用混沌运动的随机性、遍历性和规律性进行全局寻优;通过引入解向量的优选,将解向量定位到最优解的附近,从而找出全局最优解.最后将该算法应用于水电站水库优化调度问题,并进行仿真计算,计算结果验证了算法的有效性.mcoa原理简单,易于编程实现,具有较大的实用价值,为求解水电站水库优化调度问题提供了一种有效方法.

利用变尺度混沌优化算法(mutativescalechaosoptimizationalgorithm,mscoa)对梯级水电站水库调度问题进行优化调度。主要思想是利用混沌运动的随机性,由logistic方程随机生成混沌序列;将其载波到包含水电站目标函数可行域s的一个区域;利用随机性、遍历性和规律性,不断缩小优化变量的搜索空间和提高搜索精度进行全局寻优,从中搜索属于可行域s的解;同时在搜索中引入解向量优选,将解向量中那些接近全局最优解的分量找出,构成一个新的向量,代入目标函数中进行计算,从而找出全局最优解,最终求出水电站水库发电调度的最优调度线。实例计算结果表明,算法可以求解具有复杂约束条件的非线性梯级水电站水库优化调度问题。算法求解精度高,具有较大的实用价值,为求解梯级水电站水库优化调度问题提供了一种有效算法。

针对粒子群算法易陷入局部最优的缺点,提出了一种双适应度方法、动态邻域算子和随机动态调整惯性权重机制有机结合的混合改进策略。算例计算表明,该改进策略能增强粒子的局部收敛能力,加快算法的收敛速度,便于处理复杂约束条件,为求解具有复杂约束条件的非线性规划问题提供了一种简单有效的方法。文中探讨了梯级水电站优化调度的相关问题,考虑了丰枯分时电价因素,建立了梯级水电站长期优化调度数学模型,并应用改进粒子群算法进行求解。实际梯级水电站计算表明,该模型使枯水期大部分时间出力均匀平稳,丰水期能兼顾防洪和蓄水的不同要求,有利于电力系统的稳定运行。改进粒子群算法计算速度快、收敛精度高,为梯级水电站长期优化调度提供了一种简单实用的求解方法。

【目的】针对传统优化算法的不足,将微分进化算法应用到水电站水库优化调度问题中,建立新的优化算法模型。【方法】建立基于微分进化算法的水电站水库优化调度模型,并给出具体求解步骤。为验证算法的有效性,将其应用于具体水电站水库的优化调度计算中,最后将该方法与遗传算法的计算结果进行了对比。【结果】实例计算结果表明,与遗传算法相比,微分进化算法收敛速度快,可调参数少,计算精度高,稳定性好,且该算法简单、容易实现,具有较强的全局搜索能力。【结论】微分进化算法在解决水电站水库优化调度问题时具有很强的适用性,为求解水电站水库优化调度问题提供了新思路。

为提高水库群联合调度时的水资源利用率,重新审核水库群系统中原有单库调度图的有效性,本文提出了一种解决库群联合调度多目标、多变量的智能优化新方法—混合模拟退火遗传算法。该方法将遗传算法的全局搜索能力和模拟退火算法的局部搜索能力相结合,提高了计算效率和精度,避免了手工修正调度图的随意性。在以实际生产项目为依托的应用与检验中,在满足各类边界条件及保证率要求的前提下,该方法对梯级水电站水库调度图的优化可行、有效,为优化梯级水库调度图提供了一种新的有效算法。

现在我国的主要供电方式是电气供电，这种形式的供电已不能满足社会的多方面需要。所以国家大力发展水利发电，就水利发电来讲，水电站水库优化是一项相当关键的工作。本文主要介绍了当下国内外水电站水库优化调度研究的进展，列举了三种水库优化调度计算方法：变尺度混沌粒子群算法、改进粒子群算法和免疫克隆粒子群算法。

为了提高粒子群优化(particleswarmoptimization,pso)算法的计算精度和计算效率,避免\"早熟\

针对梯级水电站群长期优化调度发电量最大模型,提出了一种自适应混合粒子群进化算法(ahpso)。该算法引入混沌思想生成初始解,并定义了粒子能量、粒子能量阈值、粒子相似度和粒子相似度阈值来描述算法的自适应变化以及群体进化程度,同时结合遗传变异思想进行粒子操作,最后提出了一种基于邻域的随机贪心策略以解决算法后期进化速度慢的缺点。以澜沧江下游梯级水电站群为计算实例的结果表明,ahpso比基本粒子群算法有更好的收敛性和优化结果,计算时间比逐步优化算法少,且优化结果相近,是一种可供选择的计算方法。

建立一种梯级水电站中长期水库优化调度模型,利用混沌优化算法对梯级水电站中长期水库调度问题进行优化计算。实例计算结果表明,该算法可求解复杂约束条件的非线性梯级水电站水库优化调度问题,精度高、收敛速度快,为求解梯级水电站水库优化调度提供了一种有效算法。