求解水库优化调度问题的动态规划-遗传算法Optimization of reservoir operation by using dynamic programming-genetic algorithm
刘攀;郭生练;雒征;刘心愿;
摘要(Abstract):
综合动态规划和遗传算法的优点,基于贝尔曼最优化原理将水库优化调度按阶段划分为若干多目标决策子问题,各子问题采用混合编码的多目标遗传算法求解,从而提出了一种求解水库优化调度问题的动态规划-遗传算法.该算法不仅在时间上通过划分阶段降维,而且采用遗传算法克服离散状态空间组合所产生的维数灾问题.从理论上论证了动态规划-遗传算法的全局收敛性,分析得出该算法的效率一般高于遗传算法;并经数值试验表明:在计算时段数较多时,动态规划-遗传算法显著优于遗传算法.因此,提出的动态规划-遗传算法为求解水库优化调度问题提供了新的思路与途径.
关键词(KeyWords): 水库调度;遗传算法;最优化原理;动态规划-遗传算法
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(编号:50609017);; 湖北省自然科学基金(编号:2006ABA229)
作者(Authors): 刘攀;郭生练;雒征;刘心愿;
参考文献(References):
- [1]Yeh W.Reservoir management and operations mod-els:A state-of-the-art review[J].Water ResourcesResearch,1985,21(12):1797-1818.
- [2]袁宏源,邵东国,郭宗楼.水资源系统分析理论与应用[M].武汉:武汉水利电力大学出版社,2000.
- [3]Chaves P,Kojiri T,Yamashiki Y.Optimization ofstorage reservoir considering water quantity and qual-ity[J].Hydrological Processes,2003,17(14):2769-2793.
- [4]马光文,王黎,Walters G A.水电站优化调度的FP遗传算法[J].系统工程理论与实践,1996,16(11):77-81.
- [5]畅建霞,黄强,王义民.基于改进遗传算法的水电站水库优化调度[J].水力发电学报,2001,20(3):85-90.
- [6]钟登华,熊开智,成立芹.遗传算法的改进及其在水库优化调度中的应用研究[J].中国工程科学,2003,5(9):22-26.
- [7]冯平,李绍飞,安伟哲,等.三门峡水库电站运行调度的优化研究[J].天津大学学报,2004,37(4):294-297.
- [8]Deb K,Pratap A,Agarwal S,et al.A fast and elit-ist multiobjective genetic algorithm:NSGA-II[J].IEEE Transactions on Evolutionary Computation,2002,6(2):182-197.
- [9]Khu S T,Madsen H.Multiobjective calibration withPareto preference ordering:An application to rain-fall-runoff model calibration[J].Water ResourcesResearch,2005,41(3),W03004,doi:10.1029/2004WR003041.