用大系统分析方法解决梯级水电站群调度问题的新途径

梯级水电站水库群的调度方案,是梯级水电站群效益发挥好坏的关键问题之一。为了满足实际运行的需要,本文拟采用大系统分析技术来绘制梯级水电站水库群的调度图,以便于应用。最后,以安康和石泉水库调度为例进行验证,其软件运行结果令人满意。     

三峡-葛洲坝两坝联合调度数学模型及算法

三峡-葛洲坝两坝联合调度综合考虑三峡双线五级船闸(目前升船机尚未启用)和葛洲坝三个船闸,根据两坝之间距离不远的特点,实行联合调度,使这段“黄金水道”尽可能畅通.根据通航约束条件和安全性要求,以及船闸调度“先到先过与重点优先相兼顾”的调度原则,引入了联合调度的数学模型,并给出了逐步最优化算法POA.模型的合理性与算法的有效性在工程中得到验证.     

梯级水库联合运行水位控制方式研究

梯级水库联合运行的水库水位控制方式是充分发挥梯级水库综合经济效益的重要课题,尤其是对具有较强调节能力的大型梯级水库,联合运行的梯级水库蓄水水位,消落水位控制方式的合理性和有效性决定了梯级电站综合效益的好坏.本文以雅砻江下游梯级水库为例,建立了梯级水库群优化调度模型,提出并采用二重逐步优化计算方法,探讨了蓄水起始时间,最低运行水位的确定等水位控制方式中的两个关键性问题,并以该成果为基础,得到了不同来水频率下的优化水库水位控制方式,所得结论可为雅砻江下游梯级水库实际运行中调度方案的制定提供参考.     

移动货架系统多机器人“存-取货架”调度优化方法

近年来,机器人移动货架系统已成为我国智慧物流与智能仓储的重要发展方向,多机器人“存-取货架”调度优化问题是影响该系统运行效率的挑战性难题.本文以减少机器人总行驶距离为目标,对机器人“存货架”和“取货架”进行联合决策,构建了多机器人“存-取货架”调度优化模型.针对该问题具有决策耦合性、解空间巨大的难点,设计了限定宽度的动态规划算法获取初始解,并将所构建的整数规划模型嵌入自适应大邻域搜索启发式框架中,通过两种分解算子将原模型转化为较小规模的子模型,提出自适应数学规划启发式算法,能够快速生成近似最优的调度方案.数值实验表明,与分别优化“存货架”和“取货架”调度相比,本文的联合调度优化方法能够减少约60%的机器人总行驶距离;与实践中普遍应用且性能表现最好的就近指派规则对比,本文方法可降低10%至15%的机器人总行驶距离.本文结论可为指导企业的仓库布局与调度提供借鉴,对我国智能仓储的发展具有重要意义.     

成像卫星鲁棒性调度策略研究

针对不确定条件下的成像卫星调度问题,分析了鲁棒性调度要求,提出了鲁棒性调度策略,将成像卫星调度分为鲁棒性调度方案生成和鲁棒性调度方案动态调整两个阶段。在鲁棒性调度方案生成阶段,以调度方案收益和鲁棒性为优化目标,建立了成像卫星鲁棒性调度模型。在鲁棒性调度方案动态调整阶段,以调度方案收益和新老调度方案差异为优化目标,建立了成像卫星动态调度模型。仿真实例验证了成像卫星鲁棒性调度策略和模型的有效性。     

增量模型控制压力恒定的多源供水实时调度

针对多水源供水管网系统参数多及变量间存在耦合,难以实现合理实时调度而导致水压多变等问题,提出一种基于增量模型控制压力恒定的多源供水管网系统优化调度策略. 依据用户流量参数预测建立增量模型,以分界监控点压力参数恒定为目标函数推导多水源调度策略,并调节机泵输出压力,机泵启停状态及变频机泵转速为优化决策变量. 鉴于供水系统模型的非线性和混合变量的耦合性,采用蚁群算法进行优化,引进扰动因子并修正搜索转移步长和动态挥发系数来提高全局寻优能力. 算例仿真表明,该模型和方法可快速找到优化调度的最优解,跟踪流量变化和保持监测控制节点实时压力恒定的效果好,为多水源的实时协调调度提供了好的基础.     

不确定环境下舰载机保障预反应式动态调度优化

针对舰载机机务勤务保障过程中的不确定性和动态特性,研究舰载机保障预反应式动态调度优化问题。在预调度阶段设计双种群遗传算法,融合左右种群双向对齐迭代技术提高解的全局最优性,结合设定的保障期限求得带有工期保护缓冲的鲁棒性预调度方案。在反应性调度阶段,建立以最小化保障完工时间和最小化调度调整损失成本为目标函数的反应性调度模型,设计针对单一个体的自适应分层双目标变邻域优化算法,对预调度方案进行局部调整,优化反应性调度的效率和稳定性。提出5种不同反应性调度调整策略,对多种扰动类型下的不同保障机组的预调度方案进行局部调整和分析。为不确定环境下舰载机基准预调度计划的制定和反应性调度方案的调整提供了决策支持。     

基于蚁群算法的序贯决策问题研究

实际工程中存在许多大规模、非线性多约束的序贯决策问题,传统算法解决起来较为困难.蚁群系统(ACS)是一个用来解决大规模多约束组合优化问题的现代启发式算法,根据序贯决策的特点设计了多层结构的蚁群系统,给出了算法的组成结构;为了节约计算内存和优化时间,详细阐述了淘汰劣质解机制的精英策略;并通过梯级水电站短期优化调度这一实际工程序贯决策问题,来验证所构造的算法,给出了优化调度的数学模型及算法的求解思路.最后,采用我国西南地区某梯级流域中三个水电站的相关数据建立了调度仿真模型,仿真结果证实了所采用算法的有效性和可行性.     

带有缓冲区的资源受限调度问题的滚动时域求解算法

研究带有缓冲区的资源受限调度问题,设计了两种使用滚动时域策略的启发式算法TWBA和FWBA,通过依次处理一定量任务,尽可能使得调度所产生的费用最小.为了评估算法性能,进行了大量模拟研究,在不同条件下找出相应的最优的处理周期或者是最优决策时刻,仿真结果表明了新算法在应用中有较好的性能,并且得到比在线算法更优的调度结果.     

基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统

大型钢铁企业炼钢连铸生产工艺复杂、设备众多、生产过程存在随机因素和不确定性因素,因此,充分发挥经验丰富的调度专家在生产过程中的决策作用显得尤为重要.研究了炼钢连铸动态调度策略,在此基础上开发了基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统,综合集成了扰动设定、扰动发生、动态跟踪、扰动识别、人机交互和模型优化功能.利用在线数据,进行了离线仿真.仿真结果表明:该软件提供的图形化编辑集成平台可以实现对计划快速、有效的动态优化调度,同时为深入研究炼钢连铸动态调度方法提供了集成的实验平台.     

基于文化克隆选择算法的梯级水电站联合优化调度

为求解梯级水电站联合优化调度问题,提出文化克隆选择算法（CCSA）。CCSA将克隆选择算法（CSA）嵌入文化算法（CA）框架,并根据克隆选择算法的特点,重新定义了文化算法信念空间的4种知识结构,进而利用这些知识结构指导克隆选择算法的演化过程,避免了高频变异对收敛速度的不利影响,从而提高了算法的收敛速度和搜索效率。函数仿真测试结果表明CCSA在继承CSA多样性好、不易早熟特点的基础上,收敛速度也有进一步提高。将CCSA应用于梯级水电站联合优化调度问题的求解,取得满意效果,为求解该问题提供了一种新的可行方法。

Abstract：

A novel optimization approach-cultured clone select algorithm （CCSA） was proposed to solve optimal dispatch problem of cascade hydroelectric stations.CCSA used cultural algorithm （CA） as its framework and clone select algorithm （CSA） in its population space.Considering the characteristics of CSA,CCSA redefined four knowledge structures in belief space and used these structures to guide the evolution process of CSA.By doing this,CCSA abated the adverse affect caused by high-frequency to convergence rate,thus it converged faster without destroying diversity.CCSA is first tested by several test functions,it is found that CCSA can avoid premature convergence effectively and has fast convergence rate.Then CCSA is applied to an optimal dispatch problem of cascade hydroelectric stations,the results show that it is effective and can be an alternative for this problem.     

基于矩估计灰靶模型的梯级水电站负荷调整方案综合评价

为实现梯级水电站负荷调整方案优选目的,围绕适用于负荷调整的评价指标体系和评价模型开展研究.首先,从安全性和经济性两方面,提出了发电风险率、负荷变动风险率、水位越限风险率、出力不足风险率、风险机会损失、发电效益等负荷调整过程中的重点关注指标,并给出了指标计算方法;然后,在传统灰靶模型基础上,采用基于矩估计法的组合权重集成技术确定各指标的最优组合权重,并引入马氏距离弥补其忽略指标相关性的不足,定义"灰靶环数"改善其排序结果不明显的弱点,由此建立了基于矩估计赋权的灰靶模型;最后,在雅砻江流域锦官电源组梯级水电站负荷调整方案评价中验证了所建指标体系的合理性和评价模型的有效性,为决策者合理可靠地实施负荷调整提供了技术支撑.     

水库正常蓄水位选择中的多目标模糊决策方法

就三峡水利枢纽正常蓄水位的决策问题, 采用模糊决策方法对其进行了详细的分析． 通过对四个方案的对比研究, 决定了最优方案． 模糊决策在水利行业的应用, 将使工程技术指标的选择更加科学化, 更趋向于合理, 使水利工程创造出更大的经济效益．     

用多目标遗传算法优化设计水库分期汛限水位

水库分期汛限水位利用洪水的季节性规律,可在不降低水库防洪标准的前提下,显著提高水库兴利效益.论述了优化设计分期汛限水位的必要性、基于模拟调度优化设计分期汛限水位的可行性.以防洪、发电、航运等多目标来评价分期汛限水位方案,以不降低水库防洪能力为约束条件,建立了优化设计模型.对简单遗传算法进行了多目标评价、引入共享函数、线性变换适应度函数、优解保持策略、重新洗牌等改进,建立了一种改进的多目标遗传算法,用以优化设计分期汛限水位方案.以三峡水库为研究背景,采用混合编码方法描述分期汛限水位方案,利用1882~2003年宜昌站汛期的实测日流量资料进行模拟优化,得出了较优的分期汛限水位方案.计算结果表明,分期汛限水位优化设计能权衡防洪与兴利之间的关系,在满足防洪要求的前提下,显著提高水库兴利效益.     

计及阶梯式碳交易的综合能源系统优化调度

随着电力市场和碳市场的发展,将需求响应和碳交易机制引入综合能源系统运行调度中,有助于引导用户和系统运营商优化用电和调度计划。通过分时电价和需求响应激励补贴等综合型激励措施引导用户参与需求响应,并基于IGDT（information gap decision theory）理论构建了考虑阶梯式碳交易机制以及需求响应的综合能源系统双层随机优化调度模型,并通过KKT条件和大M法将双层模型转化为单层模型进行求解。结果表明,引入需求响应和阶梯式碳交易机制之后能够实现综合能源系统的低碳环保运行。     

错峰控制中兼顾双目标的断电模型分析

提出了一种同时考虑居民不满意度和断电经济损失的错峰控制短期断电计划的多目标新模型。首先构造了居民的不满意度函数,其次,对两个单目标确定性模型求解得到目标函数值;最后,对目标值进行一定程度的伸缩,采用非线性规划方法求解,得到新的工业区以及居民区断电情况。仿真结果表明,提出的新策略在各自单目标优化值轻微伸缩的情况下使双目标综合考虑效果更好,该策略对可持续发展战略和错峰控制限电分配中多因素公平性有重要现实意义。     

小波分维估计法在三峡水库汛期 洪水分期中的应用

汛限水位分期控制能在不降低水库防洪标准的条件下提高水能资源利用效率,而洪水分期是汛限水位分期控制的前提.以三峡水库洪水资源高效利用为背景,在分析三峡水库上下游水文气象特征的基础上,根据水文序列的自相似性,由统计分析法确定了宜昌站洪水分期数目,并选择Db4为小波基,以Mallat算法为基础,提出了小波分维估计法计算模式并计算了宜昌站各分期的分维数,最后确定了三峡水库的汛期洪水分期。结果表明,以小波分维估计法划分的洪水分期与传统研究分期结果一致,但小波分维估计法计算简便,所得分维数结果稳定,表明小波分维估计法应用于洪水分期是可行的和有效的.     

Interactive Decision Support Algorithm and Its Application

1 IntroductionThe large scale system is usually described by multi--objective and multi--model, withwhich the practical problems could be so1ved reasonably. From review about multi-objective decision analysis and the disadvantages of math models, the combined structureof mu1ti--objective and multi--model wi1l be important to solve the problems for large scalesystem. Not only does the abstract structure approach to solve tl1e problem, but also it is..convenient to consider the experience knowle…