粒子群优化算法在水电站水库优化调度中的应用研究

摘要

水库优化调度是一类复杂的组合优化问题，具有多目标、非线性、强约束等特点。水库优化调度所面临的两个重要的问题是如何建立适当的数学模型来表示实际的水库优化调度问题，以及如何构建求解这种数学模型适宜的最优化算法。而从1995年开始发展起来的粒子群优化方法，已经成为优化算法中一个比较活跃的分支。它主要应用在多元函数的优化问题中，包括带约束的优化问题，因此可以用来求解水电站水库优化调度的问题。论文首先对水库优化调度的国内外研究现状和粒子群优化算法的起源和研究现状进行了描述，而后对粒子群优化算法进行分析。针对标准粒子群优化算法的特点，引入动物的捕食搜索策略，得到基于捕食搜索策略的粒子群优化算法。在粒子群优化算法解有约束的优化问题时，对随机生成初始解时进行适当地改进。并分别用标准粒子群优化算法、基于捕食搜索策略的加速粒子群优化算法和遗传算法，建立水库优化调度的数学模型，结合花凉亭水电站进行了应用研究。结果表明，粒子群优化算法应用于水库优化调度中是可行的。

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致谢

第一章绪论

1.1 问题的提出

1.2 水库优化调度国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 论文的主要工作

第二章粒子群优化算法及理论基础

2.1 粒子群优化算法起源

2.3 粒子群优化算法的研究现状

第三章粒子群优化算法分析及改进

3.1 粒子群优化算法分析

3.1.1 算法参数概述

3.3.2算法收敛性分析

3.2 论文的改进方法

3.2.1 捕食搜索策略的基本思想

3.3.3 基于捕食搜索策略的粒子群算法

3.4 常用基准函数测试及结果分析

第四章水电站水库优化调度及其方法

4.1 水电站水库优化调度

4.2 标准粒子群优化算法

4.3 基于捕食搜索策略的粒子群优化算法

4.4遗传算法

4.4.1 遗传算法的基本思想

4.4.2遗传算法的实现原理

第五章应用实例

5.1 花凉亭水电站概况

5.2优化模型

5.2.1 水电站水库优化调度模型

5.2.2 水电站水库优化调度的粒子群优化算法模型

5.3优化计算

5.3.1 算法参数的设置

5.3.2平水年计算结果

5.3.3 丰水年计算结果

5.3.4 枯水年计算结果

5.4成果分析

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文