一种基于改进差分进化的水库优化调度方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115409387A(43)申请公布日2022.11.29(21)申请号202211069009.9(22)申请日2022.08.30(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人莫莉陶一陶王永强(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201专利代理师徐美琳(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06N7/08(2006.01)G06N3/12(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称一种基于改进差分进化的水库优化调度方法和系统(57)摘要本发明公开了一种基于改进差分进化的水库优化调度方法和系统，其中方法包括：对个体进行立方混沌映射，得到包含多个个体的初始化种群；对初始化种群进行变异，将变异后的种群与初始化种群交叉，得到实验种群；分别计算初始化种群和实验种群中每个个体的适应度值，保留适应度值较大的个体，生成待更新种群；对待更新种群中的每个个体进行折射更新，得到折射种群，分别计算待更新种群和折射种群中每个个体的适应度值，保留适应度值较大的个体，生成新种群；将新种群作为初始化种群，直至达到最大迭代次数，计算最终的新种群中每个个体的适应度值，将适应度值最大的个体作为最终水库优化调度方案。本发明可以快速得到准确的水库优化调度方案。CN115409387ACN115409387A权利要求书1/2页1.一种基于改进差分进化的水库优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以水库调度期所有时段的水位为变量，以水库调度期总发电量为目标，建立适应度值函数，设置水库调度期水位约束；(2)以水库调度期所有时段的水位为个体，在满足水库调度期水位约束的情况下，对个体进行立方混沌映射，得到包含多个个体的初始化种群；(3)对初始化种群进行变异，将变异后的种群与初始化种群交叉，得到实验种群；(4)通过适应度值函数分别计算初始化种群和实验种群中每个个体的适应度值，保留适应度值较大的个体，生成待更新种群；(5)对待更新种群中的每个个体进行折射更新，得到折射种群，分别计算待更新种群和折射种群中每个个体的适应度值，保留适应度值较大的个体，生成新种群；(6)将新种群作为初始化种群，重复步骤(3)‑(5)，直至达到最大迭代次数，得到最终的新种群，计算最终的新种群中每个个体的适应度值，将适应度值最大的个体作为最终水库优化调度方案。2.如权利要求1所述的一种基于改进差分进化的水库优化调度方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：从水库调度期初水位直至水库调度期倒数第二个时段水位通过立方混沌映射初始化生成，然后判断水库调度期倒数第二个时段水位和水库调度期末水位是否满足水库调度期水位约束，若满足，则进入步骤(3)，若不满足，则从水库调度期末水位开始，根据水库调度期水位约束对水位进行反向修正至水库调度期第二个时段水位，再进入步骤(3)。3.如权利要求1或2所述的一种基于改进差分进化的水库优化调度方法，其特征在于，所述折射的具体方式为：通过变量η对待更新种群中的每个个体进行折射更新，其中，n为折射率，iter为种群代数，a和b分别为水库调度期水位约束的上限和下限。4.如权利要求3所述的一种基于改进差分进化的水库优化调度方法，其特征在于，所述折射率为：n＝k·(iter‑1)+0.85，其中，k＝‑0.20/(iteration‑1)，k为折射率n的变化系数，iteration为总迭代次数。5.如权利要求1或2所述的一种基于改进差分进化的水库优化调度方法，其特征在于，所述立方混沌映射的具体方式为：按照公式y(n+1)＝4y(n)3‑3y(n)产生j维空间中的n个个体，其中，y(n)为第n个个体的混沌值，y(n)∈[‑1，1]，再将每个个体的每一维迭代n次，产生n个元个体，在水库调度期水位约束之下将元个体映射到解空间之中，得到种群初始解，作为初始化种群。6.如权利要求1或2所述的一种基于改进差分进化的水库优化调度方法，其特征在于，所述变异为从种群中随机挑选个体进行差分进化或者挑选当前种群中适应度值最优的个体差分进化。7.如权利要求1或2所述的一种基于改进差分进化的水库优化调度方法，其特征在于，所述交叉为二项式交叉或指数交叉。8.一种基于改进差分进化的水库优化调度系统，其特征在于，包括：预处理模块，用于以水库调度期所有时段的水位为变量，以水库调度期总发电量为目2CN115409387A权利要求书2/2页标，建立适应度值函数，设置水库调度期水位约束；初始化模块，用于以水库调度期所有时段的水位为个体，在满足水库调度期水位约束的情况下，对个体进行立方混沌映射，得到包含多个个体的初始化种群；变异模块，用于对