[数据结构与算法]电气论文：梯级水电站调度优化建模（文末有程序下载链接）

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一、梯级水电系统建模

????名词术语：

• 天然来水量：如雨水等。
• 发电尾水：水电站发电所消耗排放的水
• 弃水：在满足水库库容约束情况下，水库用不完的水。
• 水库库容和水位关系 ？答：是正比关系。
• 什么是水头？答：简单理解是水库用于发电的水位差。

二、算例

1.算例数据

????以两个水库为例。由于水力发电基本不需要成本（相比火力发电而言），所以水力发电的目标函数是：尽可能的利用水，当然一个水电站利用水发电是有上限的，并不是来啦好多水就能全部利用，所以存在弃水现象。
????本文的目的在于讲解梯级水电站，所以举的算例较为简单，如果想写论文，可以在此基础上多加几个水电站，火电厂。单一的火电厂负荷分配较为简单。全部组合起来也不算太难，你们自己写吧。
????所用优化算法：粒子群
粒子群算法讲解链接：粒子群算法求解无约束优化问题 源码实现
粒子群算法求解带约束优化问题 源码实现

水电站1数据
Vmax1=925010^4; %水库容量上限(m3)
Vmin1=700010^4; %水库容量下限(m3)
H1=640; %水库容量初始值水位(m)
V1=(25*(H1-550)+7000)*10^4 ; %水库库容与水位的关系(简化：假设水库是一个标准长方体）

h1=90; %初始水库水头(m)
qr(:,1:7)=[20.4 25.2 22.1 19.3 16.4 23.3 28.6 ]; %水库来水流量(m3/s),7个时段
qmax1=44; %水库引用流量上限(m3/s)
qmin1=0; %水库引用流量下限(m3/s)
A1=9.810^3; %水库出力系数
k1=0.65; %发电效率
t=8.6410^4; %水库发电引用流量时间段(s)#24小时

水电站2数据
%-----------水电站2--------------------------------------
Vmax2=350010^4; %水库容量上限(m3)
Vmin2=153010^4; %水库容量下限(m3)
H2=540; %水库容量初始值水位(m)
V2=(20*(H2-483)+1530)*10^4; %水库库容与水位的关系(简化：假设水库是一个标准长方体）

h2=57; %初始水库水头(m)
qr(:,8:14)=[22.4 18.3 26.4 25.2 17.6 24.6 27.2]; %水库来水流量(m3/s)
qmax2=32; %水库引用流量上限(m3/s)
qmin2=0; %水库引用流量下限(m3/s)
A2=9.8*10^3; %水库出力系数
k2=0.6; %发电效率

（水库库容与水位的关系，我这里设置的是线性关系，数据是我自己设置的，现实生活中，可能是二元函数形式，自己稍微修改下代即可）

2.matlab版求解

????求解结果

???水库1 发电示意图

3.python版求解

4.总结和程序下载链接

????python版程序和matlab版程序求解结果是一样的，但是python版每次运行结果都是一样的，matlab版是在580附近转（这是种群粒子初始化造成的），相同的代码，matlab运行速度比python快，寻优不如python版。
?下载链接：资源上传审核中，暂时看不了。审核通过后，这里会显示下载链接。

作者：电气-余等武