1.一种基于萤火虫算法的梯级水库群调度优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:以调度期内梯级水库发电量最大为优化目标,以梯级水库的水力约束及电力约束为约束条件,建立梯级水库优化模型,梯级水库优化模型的目标函数为:公式(1)中:E为梯级电站发电量,亿kW·h;m、n分别为电站总数和调度时段总数;Ki为第i电站的出力系数;Qi,j为第i电站第j时段的发电流量,m3/s;Hi,j为第i电站第j时段的发电水头;m,T为单个调度时段;
步骤2:采用改进萤火虫算法对步骤1中得到的梯级水库优化模型进行优化计算,得到最大发电量及其对应的最优水库水位,输出最优水库水位。
2.如权利要求1所述的一种基于萤火虫算法的梯级水库群调度优化方法,其特征在于,步骤1中,梯级水库的水力约束条件及电力约束条件包括:水量平衡约束:Vi,j+1=Vi,j+(QIi,j-qi,j)T
水库水位约束:Hmin(i,j)≤Hj(i,j)≤Hmax(i,j)
水库泄流约束:qmin(i,j)≤qi,j≤qmax(i,j)
电站出力约束:Nmin(i,j)≤Ni,j≤Nmax(i,j)
式中:Vi,j、Vi,j+1分别为第i电站时段始末库容,亿m3;QIi,j和qi,j分别为第i电站第j时段内入库流量和出库流量,m3/s;Hmax(i,j)和Hmin(i,j)分别为第i电站第j时段的水位上下限,m;qmax(i,j)和qmin(i,j)分别为第i电站第j时段的出库流量上下限,m3/s;Nmax(i,j)和Nmin(i,j)分别为第i电站第j时段的装机容量和最小出力,MW。
3.如权利要求2所述的一种基于萤火虫算法的梯级水库群调度优化方法,其特征在于,步骤2具体按照以下步骤实施:步骤2.1:变量初始化,设置萤火虫种群规模为Npop,最大迭代次数为Tmax,扰动因子为α,吸引力初始值β0,荧光吸收因子为γ,Δ为扰动因子α增量值,随机搜索间隔代数n,变异阈值ξ,变异比例b;另外设置迭代计数变量t,t的初始值为0;分别为以m个年调节性能水库的
12个月月末水位为萤火虫位置变量,变量维数D=12*m,在水库月末水位上下限约束内随机生成Npop个萤火虫位置,如公式(2):Xi,j=Hmin(j)+rand(Hmax(j)-Hmin(j))i∈[1,Npop],j∈[1,D] (2)公式(2)中:Xi,j为第i个萤火虫在第j维空间的位置;Hmax(j)为萤火虫第j维空间位置的上限约束,即水库月末水位上限约束;Hmin(j)分别为萤火虫第j维空间位置的下限约束,即水库月末水位下限约束;rand为[0,1]区间随机数;
步骤2.2:计算所有萤火虫自身荧光亮度值It0(i)(i=1,2,...,Npop),采用梯级发电量E作为荧光亮度值It0(i)如公式(3),并令萤火虫位置编号i1=1,然后进入步骤2.3;
公式(3)中:f为水量平衡方程;ZV为水库库容曲线;ZQ为流量尾水位曲线;
t
步骤2.3:比较第i1和第i2(i2=i1+1,i1+2,…,Npop)萤火虫自身荧光亮度值,如果I0(i1)<It0(i2),则依次通过公式(4)、(5)、(6)分别计算第i1和第i2萤火虫之间的欧式空间距离吸引度 和第i1萤火虫向第i2萤火虫位置移动后的新位置 然后令i1=i1+
1,转向步骤2.4;反之直接令i1=i1+1,转向步骤2.4;
步骤2.4:判断i1是否大于Npop,若是,则转向步骤2.5;反之转向步骤2.2;
步骤2.5:通过式(7)计算第t次迭代下最大荧光亮度值Fval(t)及其对应的萤火虫位置并令t=t+1,然后进入步骤2.6;
步骤2.6:判断变异条件Fval(t)-Fval(t-1)<ε(t>1)是否成立,如果满足变异条件,则进入步骤2.7;反之,进入步骤2.8;
步骤2.7:将 带入式(8)生成1个新萤火虫位置 重复计算生成b个新萤火虫位置,然后替换掉b个荧光亮度值较小的萤火虫位置 此时,不再计算新生成萤火虫的荧光亮度值;反之,不进行变异,即不更新位置,直接进入步骤2.8;
步骤2.8:判断t是否大于最大迭代次数Tmax,若是则转向步骤2.9;反之,转向步骤2.2;
步骤2.9:得到最优萤火虫位置即最优水库水位,及最优萤火虫位置对应的荧光值即最大发电量。