布谷鳥搜索算法在水庫優(yōu)化調度中的應用與改進研究.pdf

1、布谷鳥搜素算法是近年來提出的一種新穎的元啟發(fā)式全局搜索算法，該算法參數(shù)少、魯棒性強、搜索效率高．在眾多領域中展現(xiàn)出了卓越的優(yōu)化性能。但作為一種高效的優(yōu)化方法，布谷鳥搜索算法在工程實踐尤其是大規(guī)模復雜優(yōu)化問題中的研宄較少。水庫優(yōu)化調度是一類多階段，非線性，強約束的組合優(yōu)化問題，調度模型的求解一直是水利學科需要深入研究的基本問題。因此，探討布谷鳥算法在水庫謂度中的適用性，充分揭示算法在水庫調度中的優(yōu)化潛力十分必要。本文以清江梯級水庫和引漢濟

2、渭跨流域調水工程為研究對象，重點研究了布谷鳥算法在特定調度問題中的應用及改進。
　　本研究主要內容包括：⑴闡述了標準布谷鳥算法的搜索機理；為進一步平衡算法的全局搜索和局部搜索能力，提出基于參數(shù)動態(tài)謂整策略以及鄰域變異策略的改進布谷鳥算法；針對梯級水庫發(fā)電優(yōu)化調度問題．分析了改進算法的約束處理機制：實倒研究表明：布谷鳥算法是求解水庫調度模型的一種合理有效方法，其尋優(yōu)結果及穩(wěn)定性均優(yōu)于傳統(tǒng)遺傳算法；提出的改進策略有效。⑵分析了水庫調度

3、模型中最小出力約束和最小下泄流量約束間的轉換機制；基于水量平衡約束和最小下泄流量約束，對布谷鳥算法的搜索空間進行一階段優(yōu)化；利用優(yōu)化的搜索空間產(chǎn)生高質量的布谷鳥種群，最后，采用布谷鳥算法的進化算子進行二階段優(yōu)化，提出水庫憂化調度的兩階段布谷鳥算法。實例研究表明：提出的一階段優(yōu)化方法合理可行，兩階段布備鳥算法的收斂性明顯優(yōu)于標準布谷鳥算法。⑶針對布谷鳥算法求解水庫調度模型計算耗時較長的缺陷．提出基于分段線性函數(shù)讀取水庫特征曲線的加速布谷鳥

4、算法，并從理論上分析了加速策略的有效性。實例研究表明：插值方法是景；響水庫調度計算耗時的關鍵性因素．優(yōu)化插值方法是提高水庫調度模型求解效率的一種有效途徑；提出的加速策略臺理、可行，該方法可在不降低優(yōu)化算法尋優(yōu)精度的前提下縮短計算耗時。⑷介紹了泵站運行的基本概念；針對引漢濟渭工程水源區(qū)水庫與泵站的聯(lián)臺調度問題，建立滿足一定供水總量條件下的凈發(fā)電量最大模型；分析了該模型的求解思路；通過在標準布谷鳥算法中引入?yún)?shù)動態(tài)調整策略、鄰域變異策略以及