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复杂防洪系统优化调度的三层并行逐步优化算法

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水利学报 2020年第10期51卷 1199-1211页

作者：朱迪梅亚东许新发刘章君武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072 江西省水利科学研究院江西南昌330029

逐步优化算法(POA)在求解水库群防洪优化调度问题方面,应用广泛且较为有效。但是随着水库数量的增加和计及洪水演进、干支流汇入等因素,该算法求解复杂防洪系统调度的效率降低。本文在POA算法基础上,引入莱维飞行更新策略、模式搜索法... 详细信息

逐步优化算法(POA)在求解水库群防洪优化调度问题方面,应用广泛且较为有效。但是随着水库数量的增加和计及洪水演进、干支流汇入等因素,该算法求解复杂防洪系统调度的效率降低。本文在POA算法基础上,引入莱维飞行更新策略、模式搜索法以及并行技术,提出了三层并行POA算法(TPPOA),并应用于赣江中下游复杂防洪系统的防洪优化调度中。结果表明,相较常规防洪调度规则和POA算法,TPPOA获得的调度策略可以有效降低下游防洪控制点洪峰流量,减轻下游防洪压力。此外,在6核心CPU计算机下,TPPOA计算速度约为POA算法的3~7倍,计算速度更快。本文为复杂防洪系统的优化调度提供了一种新的方法。

关键词：防洪减灾复杂防洪系统逐步优化算法莱维飞行并行计算

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中期火电机组开机优化的改进逐步优化算法

电力系统自动化 2010年第17期34卷 83-88页

作者：廖胜利程春田王静蔡华祥邓贵仕大连理工大学水电与水信息研究所大连理工大学管理学院云南电力调度中心

根据中期火电机组开机优化的特点,建立了兼顾传统模式及节能原则下电力运行的中期火电机组开机优化模型,并提出了一种改进的逐步优化算法(IPOA)对模型进行求解。算法以启发式搜索获得的初始可行解为基础,通过逐步优化算法(POA)对其不断... 详细信息

根据中期火电机组开机优化的特点,建立了兼顾传统模式及节能原则下电力运行的中期火电机组开机优化模型,并提出了一种改进的逐步优化算法(IPOA)对模型进行求解。算法以启发式搜索获得的初始可行解为基础,通过逐步优化算法(POA)对其不断改进,同时引入均化系统开机容量及合并单站开机容量峰值策略,使目标解从约束边界处沿目标等值线向可行域内部移动,为POA循环迭代提供搜索空间,有效地克服了POA易陷入局部最优的缺点。算法实现时,采用局部验证策略对开机容量峰谷持续时段约束进行简化判断,提高了计算效率。最后结合云南电网实际情况,对模型和算法进行了验证。

关键词：中期火电机组开机优化逐步优化算法目标等值线局部验证

梯级水电站群中长期优化调度的离散梯度逐步优化算法

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水利学报 2018年第10期49卷 1243-1253页

作者：赵志鹏廖胜利程春田钟儒鸿王昱倩大连理工大学华能澜沧江水电股份有限公司

充分利用现有水电资源,进行库群中长期优化调度是构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要措施。逐步优化算法(POA)将多阶段问题转化为多个两阶段子优化问题,是求解中长期库群优化调度较为广泛且有效的一种方法。但随着水库数目的增... 详细信息

充分利用现有水电资源,进行库群中长期优化调度是构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要措施。逐步优化算法(POA)将多阶段问题转化为多个两阶段子优化问题,是求解中长期库群优化调度较为广泛且有效的一种方法。但随着水库数目的增加,POA仍会面临严重的"维数灾"问题。本文以梯度下降法为基础,提出离散梯度的概念及离散梯度逐步优化算法(DGPOA),该方法在不直接求导的情况下充分利用局部离散梯度信息确定最优搜索方向,可以快速获得优化结果。最后将该算法应用到澜沧江流域五水库梯级系统中,在不同离散精度和来水条件下,利用POA、POA-DPSA和DGPOA算法对梯级水库进行优化计算。结果表明,在不显著降低全局搜索能力的情况下,DGPOA的计算速度分别达到了POA-DPSA算法的8~12倍,POA算法的50~250倍,是一种解决梯级水库站群中长期优化调度中"维数灾"问题的有效方法。

关键词：梯级水电站优化调度梯度下降法逐步优化算法维数灾

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初始轨迹对逐步优化算法收敛性的影响

水利学报 2002年第11期33卷 27-30,37页

作者：方红远王浩程吉林扬州大学水利与建筑工程学院江苏扬州225009 中国水利水电科学研究院水资源所北京100044

针对逐步优化算法 (即POA法 )在水库群系统规划设计和运行调度中存在着初始状态轨迹的选择对最优解收敛性产生影响这一值得探讨的问题 ,以一算例演示阐述了全局最优收敛条件较松时初始状态轨迹的选择对POA法最优解收敛性的影响情况 ;并... 详细信息

针对逐步优化算法 (即POA法 )在水库群系统规划设计和运行调度中存在着初始状态轨迹的选择对最优解收敛性产生影响这一值得探讨的问题 ,以一算例演示阐述了全局最优收敛条件较松时初始状态轨迹的选择对POA法最优解收敛性的影响情况 ;并根据算例特征给出的启示。

关键词：逐步优化算法轨始轨迹收敛

基于判别式法及逐步优化算法的梯级蓄能调度图研究

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水力发电学报 2014年第3期33卷 118-125页

作者：纪昌明蒋志强孙平赵璧奎周婷华北电力大学可再生能源学院北京102206 广东省水利水电科学研究院广州510000

为提高梯级水库调度的科学管理水平,针对应用判别式法进行梯级水库调度存在的易放空水库和易产生弃水问题,阐述了基于判别式法的梯级蓄能调度图制定方法,构建了基于蓄能调度图的梯级水库保证出力最大模型和发电量最大模型,并给出了利用... 详细信息

为提高梯级水库调度的科学管理水平,针对应用判别式法进行梯级水库调度存在的易放空水库和易产生弃水问题,阐述了基于判别式法的梯级蓄能调度图制定方法,构建了基于蓄能调度图的梯级水库保证出力最大模型和发电量最大模型,并给出了利用逐步优化算法对模型结果进行优化的模型求解流程。以我国西南某流域梯级水库为实例进行计算,其结果与常规方案相比,不仅年发电量有所提高,保证出力和保证率也有较大程度的提升,验证了所建模型的合理性和算法应用的有效性。

关键词：水利管理梯级水库保证出力蓄能调度图判别式法逐步优化算法

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基于逐步优化算法的随机波浪荷载反演

中山大学学报（自然科学版） 2019年第5期58卷 33-38页

作者：叶静娴吕中荣汪利中山大学航空航天学院

根据实测结构响应反演得到所受波浪的荷载时程,可为海洋结构的设计和健康监测提供可靠的荷载信息。因此,提出了一种基于逐步优化算法的随机波浪荷载反演方法。该方法在用Newmark-β法离散求解结构响应的基础上,针对每两个相邻时间点建... 详细信息

根据实测结构响应反演得到所受波浪的荷载时程,可为海洋结构的设计和健康监测提供可靠的荷载信息。因此,提出了一种基于逐步优化算法的随机波浪荷载反演方法。该方法在用Newmark-β法离散求解结构响应的基础上,针对每两个相邻时间点建立目标函数,以加速度时程为输入,逐步识别一系列时间点上的波浪荷载。由于每一个时间点上的荷载是根据上一个时间点的荷载和响应信息递归推导而来,每一步的荷载求解问题规模较小,导致整体荷载的反演效率较高。以一个二层海洋结构为算例,验证出:该方法能有效识别随机波浪荷载,且抗噪能力较强。

关键词：随机波浪荷载逐步优化算法荷载反演谐波合成法

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梯级水电站优化调度的变阶段逐步优化算法

水力发电学报 2016年第4期35卷 12-21页

作者：张诚周建中王超张勇传莫莉华中科技大学水电与数字化工程学院武汉430074

逐步优化算法(POA)在求解梯级水电站联合优化调度中,其优化结果受初始解的影响较大,不同的初始解对优化迭代过程的收敛性影响不同,导致优化结果可能陷入局部最优。针对这一问题,本文在深入分析POA寻优机制的基础上,探求了影响算法全局... 详细信息

逐步优化算法(POA)在求解梯级水电站联合优化调度中,其优化结果受初始解的影响较大,不同的初始解对优化迭代过程的收敛性影响不同,导致优化结果可能陷入局部最优。针对这一问题,本文在深入分析POA寻优机制的基础上,探求了影响算法全局收敛能力的关键因素,揭示了POA的两阶段寻优策略和梯级水电站优化调度在求解两阶段问题时传统的"自上而下逐电站"寻优模式对算法收敛能力的影响规律,进而提出了基于逐步差分和变阶段优化改进策略的变阶段逐步优化算法,有效消弱了原始算法在求解梯级电站联合调度问题中对初始解的依赖性,在一定程度上保证算法收敛于全局最优解。实例研究表明所提算法优化得到的梯级发电量比POA算法提升0.15%左右,有效克服了原始算法的局部收敛问题,且改进算法效率更高,寻优结果更稳定。

关键词：梯级水电站优化调度逐步优化算法逐步差分变阶段优化

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基于改进逐步优化算法的水库防洪优化调度

人民黄河 2018年第10期40卷 25-28,164页

作者：肖敬董增川罗晓丽施任生许凌杰李宜雪河海大学水文水资源学院江苏南京210098

通过分析水库防洪优化调度模型以及逐步优化算法(POA)在运算中常收敛于局部最优的缺陷,提出了一种基于水量平衡的改进算法,避免总决策序列在复杂的约束条件下被分隔成若干不相互作用的子序列,使得算法更具跳跃性,不易陷入局部最优。实... 详细信息

通过分析水库防洪优化调度模型以及逐步优化算法(POA)在运算中常收敛于局部最优的缺陷,提出了一种基于水量平衡的改进算法,避免总决策序列在复杂的约束条件下被分隔成若干不相互作用的子序列,使得算法更具跳跃性,不易陷入局部最优。实例分析表明:在水库防洪优化调度中,改进后的算法基本上能够解决传统POA过于依赖初始解的问题,提高了全局搜索能力,并且加快了收敛速度,具有良好的实用价值和借鉴意义。

关键词：水库防洪优化调度逐步优化算法

基于逐步优化算法的梯级水电站中长期优化调度

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人民长江 2010年第21期41卷 32-34页

作者：刘新纪昌明杨子俊喻杉华北电力大学新能源与可再生能源北京市重点实验室北京102206 中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院云南昆明650051

建立了梯级水电站中长期联合优化调度模型,并采用逐步优化算法对其进行求解。以金沙江中游梯级水电站群为例,通过计算,得到了合理的联合优化调度方案。与各水库单独运行对比,其多年平均发电量、枯期发电量及水量利用率均有不同程度的提... 详细信息

建立了梯级水电站中长期联合优化调度模型,并采用逐步优化算法对其进行求解。以金沙江中游梯级水电站群为例,通过计算,得到了合理的联合优化调度方案。与各水库单独运行对比,其多年平均发电量、枯期发电量及水量利用率均有不同程度的提高。该结果表明此方法应用于实际生产中切实有效,也为梯级水电站联合优化调度运行提供了一种可行的途径。

关键词：梯级水电站优化调度逐步优化算法

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