縱橫交叉算法在梯級(jí)水電站和水火電經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的應(yīng)用.pdf

1、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展需要強(qiáng)大的電力工業(yè)作為支撐，同時(shí)也需要兼顧對(duì)環(huán)境的保護(hù)和資源的節(jié)約利用。隨著能源出現(xiàn)短缺以及環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略成為我國(guó)前進(jìn)的必經(jīng)之路。在這種大背景下，國(guó)家應(yīng)大力發(fā)展可再生資源，減少對(duì)非再生能源的依賴和使用。我國(guó)擁有極其豐富的水力資源，發(fā)展水電能源對(duì)國(guó)家電力工業(yè)的建設(shè)和環(huán)境保護(hù)都具有重大的意義。在現(xiàn)階段，火力發(fā)電和水力發(fā)電依舊是我國(guó)電力工業(yè)的主力軍。梯級(jí)水電站和含有梯級(jí)水電站的水火電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度由于具

2、有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。
　　近年來，我國(guó)水電能源的開發(fā)進(jìn)入了快車道。隨著各水電基地梯級(jí)水電站的陸續(xù)完工和順利投產(chǎn)，梯級(jí)水庫群的優(yōu)化調(diào)度問題也成為學(xué)術(shù)界和工程界研究的熱點(diǎn)，其優(yōu)化求解成為一個(gè)具有顯著經(jīng)濟(jì)效益的研究課題。梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度需要綜合考慮水電站間復(fù)雜的水力約束和電力約束等因素，是一個(gè)非線性、多變量、強(qiáng)約束的復(fù)雜優(yōu)化問題。水火電系統(tǒng)短期優(yōu)化調(diào)度是指在一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)，在滿足電力系統(tǒng)負(fù)荷約束以及水

3、火電機(jī)組技術(shù)約束的條件下，最大限度地減少水火電系統(tǒng)的污染排放和發(fā)電成本。對(duì)于含有梯級(jí)水電站的水火電系統(tǒng)，其自身是一個(gè)具有復(fù)雜約束條件的高維度、動(dòng)態(tài)性、時(shí)滯性的非線性優(yōu)化問題。由于該類優(yōu)化問題的復(fù)雜性，找出理論上的最優(yōu)解是比較困難的，智能算法的出現(xiàn)給人們解決梯級(jí)水電站和水火電優(yōu)化調(diào)度問題提供了新的思路和方向。因此，建立考慮實(shí)際運(yùn)行條件約束的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型和選取優(yōu)異的智能算法是一項(xiàng)重要的研究課題。
　　本文分別建立了梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度和

4、水火電系統(tǒng)短期經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型，引入了一種全新的群智能優(yōu)化算法——縱橫交叉算法（CSO）?？v橫交叉算法（CSO）采用垂直交叉和水平交叉兩種算子組成的雙搜索機(jī)制，這種雙搜索機(jī)制與競(jìng)爭(zhēng)算子共同組成了該算法的尋優(yōu)搜索方式。從信息認(rèn)知的角度來看，水平交叉是基于個(gè)體粒子的自我認(rèn)知進(jìn)行的搜索，而垂直交叉則是基于社會(huì)群體之間的相互學(xué)習(xí)和幫助進(jìn)行的搜索?？v橫交叉算法通過將兩種認(rèn)知能力進(jìn)行結(jié)合，展現(xiàn)出對(duì)比單一認(rèn)知能力時(shí)更加強(qiáng)勁的搜索能力，可以有效地