基于粒子群算法的水库调度函数的研究

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1、分类号学号M201173345学校代码10487密级硕士学位论文硕士学位论文硕士学位论文硕士学位论文基于粒子群算法的水库调度函数的研究学位申请人:余玉娇学科专业:水利工程指导教师:李承军副教授答辩日期:2013年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchontheFunctionofReservoirOperationBasedonParticleSwarmOptimization(PS

2、O)Candidate:YuYujiaoMajor:HydraulicEngineeringSupervisor:AssociateProf.LiChengjunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以

3、明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日

4、华中科技大学硕士学位论文摘要水库优化调度的最终目的是在确保水库及水电站设备安全的前提下充分合理的利用水资源，获得较好的经济效益。水库调度规则作为水库调度问题中的重要部分之一，可以使水库调度的管理更加标准化、规范化，更好的促进工农业生产和国民经济的发展。因此研究水库调度问题，将理论研究运用到实际工程中，制定水库调度规则，不仅具有普遍的理论价值也有重要的现实意义。随着信息技术的发达，越来越多的智能算法被借用来解决水库调度问题。对于调度规则的制定，本文选择先建立水库调度函数模型然后采用带交叉操作的粒子群算法（PSO）对模型求解，以期得出决策

5、变量与相关因子之间的关系，用此来指导水库运行。粒子群算法具有简洁易实现、参数少，收敛快等优点，研究实例表明，将其应用到水库调度函数的求解中可以得到满意的效果。本文研究的主要内容有：（1）阐述了粒子群算法的理论基础，对粒子群算法的各个参数对其算法性能的影响做了简要的分析，接着介绍了几种常见的粒子群算法的改进方法，最后详细阐述了研究中使用的交叉操作的方法。（2）以三峡水库为实例，采用1951年~2002年总共52年的径流资料，以旬为时间段，选取以时段末库容为决策变量建立水库调度函数模型。分析实例中的约束条件并采用加入惩罚项的方法将复杂的约

6、束条件在求解过程中转为无约束，完善水库优化调度模型。最后采用引入交叉操作的粒子群算法对加入惩罚项后的调度函数进行求解。（3）对实例计算的数据进行整理和分析。实例计算的结果表明，用引入交叉操作的粒子群算法求解水库调度函数，容易实现，简便快捷，具有明显的优化效果。关键词：调度函数；粒子群算法；三峡水库；交叉操作；惩罚项I华中科技大学硕士学位论文AbstractTheultimategoalofreservoirsoperationisadequateandreasonableuseofwaterresources,andthenbette

7、reconomicbenefitwiththepremiseofensuringthesafetyofreservoirsandhydropowerequipment.Asanimportantpartofthereservoirschedulingproblem,reservoiroperationrulescanstandardizethemanagementofreservoiroperation,promotetheindustrialandagriculturalprogressionandultimatelythedeve

8、lopmentofthenationaleconomy.Thereforeitisnotonlytheoreticallyessentialbutsignificantlypracticaltostudyreservoi