混沌人工鱼群算法及其在水库（群）优化调度中的应用

摘要

近年来我国水电能源开发发展迅速，已经在全国逐步形成了十三大水电基地，水电站水库优化调度成为了该领域内的研究重点。水库优化调度是提高水能资源利用效率和水电站经济效益的有效手段，是一种有约束的非线性规划问题，其面临的主要问题是如何把实际的水库优化调度问题转化为合适的数学模型以及有效地求解出该模型。
　　论文首先分析了人工鱼群算法(AFSA)和混沌优化算法(COA)的基本原理，针对人工鱼群算法后期容易陷入局部最优值的缺点，引入混沌优化算法对其改进，提出了混沌人工鱼群算法(CAFSA)。该混合算法保留了人工鱼群算法寻优速度快、简单易行的特点，同时又具有了混沌优化算法的遍历性特征，能够很好地跳出局部最优值，从而具有很好的全局寻优能力和搜索速度。而后，针对水库（群）中长期发电优化调度问题，建立了数学模型，将混沌人工鱼群算法用于模型求解，并结合实例进行模型方法的验证与分析。实例仿真结果表明，混沌人工鱼群算法在水库中长期发电优化调度中能够取得满意的结果，提高了水库（群）发电效益，具有一定的实用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 研究内容以及技术路线

1．3．1 研究的主要内容

1．3．2 研究的技术路线

第2章 水库中长期优化调度模型与求解方法

2．1 引言

2．2 水库优化调度基本内容和特点

2．2．1 水库优化调度基本内容

2．2．2 水库优化调度的特点

2．3 水库优化调度最优准则

2．4 水库优化调度模型

2．4．1 发电量最大模型

2．4．2 最小出力最大模型

2．4．3 年发电收益最大模型

2．5 模型求解方法

2．5．1 动态规划法(DP)

2．5．2 逐步优化算法(POA)

2．5．3 遗传算法(GA)

2．5．4 群集智能算法

2．6 本章小结

第3章 混沌人工鱼群算法

3．1 人工鱼群算法(AFSA)

3．1．1 基本定义

3．1．2 行为描述

3．1．3 行为选择

3．1．4 公告板

3．1．5 参数分析

3．1．6 人工鱼群算法的基本步骤

3．2 混沌优化算法(COA)

3．2．1 混沌优化算法介绍

3．2．2 混沌优化算法的基本步骤

3．3 混沌人工鱼群算法(CAFSA)

3．3．1 算法耦合方式

3．4 混沌人工鱼群算法的性能测试

3．4 本章小结

第4章 混沌人工鱼群算法在水库优化调度中的应用

4．1 引言

4．2 混沌人工鱼群算法设计

4．2．1 人工鱼群混沌初始化

4．2．2 食物浓度值函数的确定及其计算

4．2．3 约束条件的处理

4．2．4 人工鱼群混沌优化搜索

4．2．5 多阶段寻优计算的实现

4．3 CAFSA在单库优化调度中的应用

4．3．1 CAFSA求解单库发电优化调度的步骤

4．3．2 单库实例研究

4．4 CAFSA在梯级水库群联合优化调度中的应用

4．4．1 CAFSA求解梯级水库群发电优化调度的步骤

4．4．2 梯级水库群实例研究

4．4 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参与的科研工作

致谢