[发明专利]求解水光互补电站机组组合问题的嵌套优化方法

权利要求书

1.一种求解水光互补电站机组组合问题的嵌套优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：预测光电出力过程，考虑预测的不确定性，生成多种光电出力情景，并计算每种情景对应的概率：

首先，采用数理统计方法或者物理方法预测次日的光电出力过程(P_t,t＝1,…,T)；其次，将预测的出力过程减去不同的预测误差(e₁,e₂,e₃)可以产生多种情景；最后，假定光电的预测误差服从正态分布N(μ,σ²)，利用离散概率分布代替连续概率分布，可计算每种情景所对应的概率(ρ₁,ρ₂,ρ₃)，计算公式如下：

步骤二：建立水光互补电站机组组合数学模型，确定该模型的目标函数、约束条件以及决策变量；

水光互补电站机组组合数学模型的优化目标为多情景下水电机组平均耗水量最小，计算式为：

式中：F为水光互补电站在整个调度期内的平均耗水量；N为水电站机组台数；T为调度期时段数；S为光电出力情景数；n,t,s分别为机组、调度时段以及光电情景编号；u_n,t为机组开关机状态(0-1变量)；机组过机流量；△t为调度时段长；

步骤三：构造嵌套优化方法，外层采用智能算法优化机组开机台数，内层在给定机组开机台数下，采用动态规划方法确定负荷最优分配策略，

外层采用智能算法优化机组开机台数时，为了有效处理机组组合模型中的最小开停机约束同时实现降维，智能算法解的编码方式为：

式中：为智能算法的解；m为根据在线机组台数将整个调度期划分的时段数；T为整个调度期内的时段数；x₁,x₂,…,x_m-1分别为整个调度期内机组开机台数发生改变前一时段的编号；分别为1～x₁,x₁+1～x₂,…,x_m-1+1～T时段内机组开机台数，

内层采用动态规划进行负荷最优分配时，两阶段递推方程为：

式中：为总负荷为在d台机组间分配的最优耗水量；f_rph(p_d,t,h_t)为负荷为p_d,t水头为h_t时第d台机组的耗水量；为总负荷为在d-1台机组间分配的最优耗水量。

2.根据权利要求1所述的求解水光互补电站机组组合问题的嵌套优化方法，其特征在于：

其中，在步骤二中：

式中：f_rph为水电机组动力特性曲线中机组过机流量、出力、水头三者的关系；f_vz为水位—库容关系；f_qz为下泄流量—尾水位关系；为第s种情景中第n台机组第t时段的出力；分别为第s种情景中第t时段净水头，坝前水位，尾水位以及水头损失；和为第s种情景中第t时段初和第t时段末水库库容。