水库群调度高维优化问题约束处理方法研究

2024-04-14 工程科学与技术380 1.67M 0

摘要:随着水库群优化调度的调度规模增加和调度时间步长的精细化,此类问题的决策变量维度逐渐增加到数百数千维。在具有高维决策变量的梯级水库优化调度中,往往需要考虑多重复杂约束。现有传统优化方法在处理此类问题时无法有效找到可行域;而智能优化算法的多维度联动随机搜索,寻优空间大但寻优效率低。为此,本文提出了一种结合罚函数的嵌套DPSA-POA和智能算法的约束处理方法,并以决策变量高达2196维的赣/江中游梯级水库群防洪优化调度问题为实例开展分析。将罚函数嵌套DPSA-POA和智能算法,一方面可以跳出DPSA-POA的收敛结果容易受初值影响和寻优空间狭窄的缺陷,另一方面可以提高智能算法随机搜索策略的寻优效率。相关分析结果表明:1)本文提出的结合罚函数的嵌套DPSA-POA智能算法有三种约束处理方法,在不同来水情形下均能求解得到高维优化问题可行解;2)本文提出的三种约束处理方法中,嵌套优化得到一个可行解后只进行DE优化的方式二收敛精度最高,但计算时间约10h;嵌套优化得到一个可行解后只进行DPSA-POA优化的方式三收敛精度次之,但计算时间约1-3h;3)现有SF、SR、PF和EC约束处理策略配合现代智能算法,无法在不同来水情形下稳定收敛到可行解,且可行解情形下收敛精度相比本文提出的方法有明显差距。综上,本文提出的嵌套约束处理方法可作为的水库群调度高维优化问题的有效约束处理方式。

文章目录

1 水库防洪优化调度模型

2 问题求解

    2.1 智能优化算法

    2.2 DPSA-POA

    2.3 约束处理

    2.4 DPSA-POA-智能优化方法混合约束处理框架

3 实例应用

    3.1 工程概况

    3.2 结合罚函数的嵌套DPSA-POA智能算法的约束处理方法的不同优化方式对比分析

    3.3 与现有约束处理方式的对比

4 结论



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