多Agent技術(shù)在水電站群短期優(yōu)化調(diào)度 中的并行計(jì)算方法。本發(fā)明提出的多Agent應(yīng)用于水電站群短期優(yōu)化調(diào)度方法可用于梯級(jí) 或流域水電站群短期優(yōu)化調(diào)度，Agent設(shè)計(jì)為W完成某種任務(wù)的自主運(yùn)行的軟件，W搶占的 方式自主完成優(yōu)化過(guò)程中各個(gè)子任務(wù)。多個(gè)Agent可同時(shí)對(duì)同一水電站進(jìn)行運(yùn)算處理，W 達(dá)到縮短求解時(shí)間的目的。水電站群電站個(gè)數(shù)的增加可通過(guò)增加計(jì)算機(jī)和Agent來(lái)解決， 總的計(jì)算時(shí)間增加很少。
[0100] 此外，多Agent融合多種算法，形成算法庫(kù)。本發(fā)明中算法庫(kù)采用優(yōu)勝劣汰思想， 算法被選擇的概率隨其計(jì)算優(yōu)化效果的評(píng)估而增減。本發(fā)明中采用經(jīng)典與現(xiàn)代智能優(yōu)化算 法結(jié)合，異步并行計(jì)算，W防止智能優(yōu)化算法極少數(shù)無(wú)解的情況。 陽(yáng)101]W上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該 了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原 理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，運(yùn)些變化和改進(jìn) 都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界 定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多Agent的水電站群短期優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟， 步驟（1)，建立水電站群短期優(yōu)化調(diào)度模型式中，E為各電站各時(shí)段耗能之和；T為調(diào)度周期；K為電站個(gè)數(shù)；Qkit為第k電站t時(shí) 段的發(fā)電流量；Pkit為第k電站t時(shí)段的出力；Hkit為第k電站t時(shí)段的水頭； 約束條件：⑶水量平衡方程Vk,t+1=Vk,t+(Qink,t-QgenM-QdisM)At，k= 1，2...，Kt= 1，2...，T⑷水庫(kù)庫(kù)容約束VminkSVVmaxk，k= 1，2...，Kt= 1，2...，T (5)梯級(jí)電站水流滯后約束 -KXh.,'，k= 1，2*"，Kt=Tk*"，T 式中，Pt為t時(shí)段梯級(jí)負(fù)荷，Pk，t為k電站t時(shí)段的出力；JfT1是第k電站在第t時(shí)段 出力下限，是第k電站在第t時(shí)段出力上限；\t是第k電站在第t時(shí)段庫(kù)容，Vk,t+1是第 k電站在第t+1時(shí)段庫(kù)容，Qinkit是第k電站在第t時(shí)段來(lái)水流量，Qgenkit是第k電站在第t時(shí)段發(fā)電流量，QdiStt是第k電站在第t時(shí)段棄水流量，At為單位時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)，Vmink 為第k電站最小庫(kù)容約束以及按中長(zhǎng)期規(guī)劃約束的綜合，Vmaxk為第k電站最大庫(kù)容約束以 及按中長(zhǎng)期規(guī)劃約束的綜合；Qqkit為第k電站在第t時(shí)段上游區(qū)間來(lái)水；為第k 電站在第t時(shí)段流入上游電站的泄流；Tk為第k-1電站到第k電站的徑流傳播時(shí)間； 步驟（2)，建立短期優(yōu)化調(diào)度子模型式中，Q為電站T周期內(nèi)耗水流量之和，T為調(diào)度周期，n為機(jī)組數(shù)，Qgentil為t時(shí)刻i機(jī)組的發(fā)電流量，NtilSt時(shí)刻i機(jī)組的出力，Ht為電站t時(shí)刻凈水頭，Qdist為電站t時(shí)刻 棄水流量； 約束條件：(2) 水量平衡約束Vt+1=Vt+(Qint-Qgent-Qdist)At，t= 1，2."，T (3) 出力約束，為水輪機(jī)效率和水頭決定彡NANliniax，i= 1，2…，n (4) 引用流量約束Qoutmin彡QQoutmax，i= 1，2...，n (5) 機(jī)組不可運(yùn)行區(qū)域八> (八i= 1，2…，n (6) 庫(kù)容約束Vmin< Vmax，t= 1，2…，T 式中，Ns為梯級(jí)給電站分配的出力，Ni為電站i機(jī)組出力，Vt是電站在第t時(shí)段庫(kù)容， Qint是電站在第t時(shí)段來(lái)水流量，Qgent是電站在第t時(shí)段發(fā)電流量，Qdist是電站在第t時(shí) 段棄水流量，At為單位時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)，為i機(jī)組最小出力，Nlinax為i機(jī)組最大出力， Qoutniax為機(jī)組最大過(guò)流量，Qout_為機(jī)組最小過(guò)流量，況^胃為i機(jī)組可運(yùn)行區(qū)下限，為 i機(jī)組可運(yùn)行區(qū)上限，Vmin為電站最小庫(kù)容約束以及按中長(zhǎng)期規(guī)劃約束的綜合最小庫(kù)容，Vmax為電站最大庫(kù)容約束以及按中長(zhǎng)期規(guī)劃約束的綜合最大庫(kù)容； 步驟（3)，根據(jù)步驟（1)、步驟（2)中的模型建立Agent模型，所述Agent模型包括站間 負(fù)荷分配Agent、站內(nèi)啟停機(jī)Agent和站內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化Agent， 所述站間負(fù)荷分配Agent的任務(wù)是監(jiān)聽(tīng)梯級(jí)中心是否接收了新的次日負(fù)荷曲線(xiàn)，一旦 監(jiān)聽(tīng)到新的次日負(fù)荷曲線(xiàn)Np= (Np1,Np2,Np3, ...，Np96)，站間負(fù)荷分配Agent立即將新的次 日負(fù)荷曲線(xiàn)按預(yù)定算法分配給各電站，待站內(nèi)啟停機(jī)Agent和站內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化Agent分別為 電站機(jī)組計(jì)算啟停計(jì)劃、分配負(fù)荷之后，站間負(fù)荷分配Agent存儲(chǔ)結(jié)果，繼續(xù)重復(fù)分配直到 結(jié)果滿(mǎn)意為止，所述站間負(fù)荷分配Agent還用于刪除多余的Agent、增加Agent，以達(dá)到適應(yīng) 優(yōu)化計(jì)算的目的； 所述站內(nèi)啟停機(jī)Agent的任務(wù)是制定啟停機(jī)計(jì)劃和尋找最少穿越振動(dòng)區(qū)的機(jī)組可行 域，所述站內(nèi)啟停機(jī)Agent監(jiān)視各個(gè)電站是否有新的負(fù)荷曲線(xiàn)，若監(jiān)視范圍內(nèi)的電站被分 配好新的負(fù)荷曲線(xiàn)，則立即對(duì)其展開(kāi)計(jì)算； 所述站內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化Agent的任務(wù)是根據(jù)啟停機(jī)計(jì)劃和機(jī)組可行域，以最少耗水準(zhǔn)則優(yōu) 化分配負(fù)荷到各臺(tái)機(jī)組，然后站內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化Agent將調(diào)度時(shí)段內(nèi)的耗水能發(fā)送給站間負(fù)荷 分配Agent; 步驟（4)，建立Agent算法庫(kù)，算法庫(kù)中包含兩類(lèi)算法，經(jīng)典算法和啟發(fā)性智能優(yōu)化算 法，每次計(jì)算隨機(jī)選擇一種經(jīng)典算法和一種智能優(yōu)化算法，并行計(jì)算，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比 較，然后反饋給Agent算法庫(kù)，Agent算法庫(kù)做好算法的優(yōu)劣統(tǒng)計(jì)，優(yōu)秀的算法被選擇的概 率增大，效率低的算法被選擇的概率小，最后逐漸淘汰； 步驟（5)，將步驟（3)中建立的Agent模型調(diào)用步驟（4)中建立的Agent算法庫(kù)，實(shí)現(xiàn) 多Agent的水電站群短期優(yōu)化調(diào)度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多Agent的水電站群短期優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于， 所述站間負(fù)荷分配Agent設(shè)為一個(gè)，設(shè)置于計(jì)算機(jī)的Agent主容器內(nèi)，所述計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)有 Agent平臺(tái)，設(shè)有Agent主容器的計(jì)算機(jī)連接于若干個(gè)其它計(jì)算機(jī)，其它計(jì)算機(jī)內(nèi)均設(shè)有 Agent平臺(tái)，與設(shè)有Agent主容器的計(jì)算機(jī)內(nèi)的Agent平臺(tái)形成多Agent平臺(tái)，所述Agent 主容器內(nèi)還設(shè)有管理Agent，所述管理Agent負(fù)責(zé)整個(gè)多Agent平臺(tái)的狀態(tài)管理、Agent管 理和主程序的啟動(dòng)，其它計(jì)算機(jī)的Agent平臺(tái)內(nèi)相對(duì)應(yīng)的設(shè)有副Agent容器，所述副Agent 容器內(nèi)設(shè)有站內(nèi)啟停機(jī)Agent和站內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化Agent。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多Agent的水電站群短期優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，使 用啟發(fā)性智能優(yōu)化算法時(shí)多Agent的優(yōu)化過(guò)程為， (1) 給定站內(nèi)啟停機(jī)Agent規(guī)模為Nl，站間負(fù)荷分配Agent規(guī)模為N2,初始站間負(fù)荷分 配方案規(guī)模為M; (2) 站間負(fù)荷分配Agent收到水電站群負(fù)荷曲線(xiàn)后，隨機(jī)M個(gè)初始的電站負(fù)荷分配方 案，分配其負(fù)荷曲線(xiàn)到各個(gè)電站，然后監(jiān)視各電站是否分配完，若分配結(jié)束，就立即根據(jù)上 一次下發(fā)的M個(gè)方案及結(jié)果，更新這M個(gè)方案，然后繼續(xù)下發(fā)到水電站，如此反復(fù)，直到找到 收斂的最優(yōu)方案； (3) 站內(nèi)啟停機(jī)Agent監(jiān)測(cè)到有電站被分配了新的負(fù)荷曲線(xiàn)，就立即進(jìn)行啟停機(jī)計(jì)劃 的制定，然后尋找最小穿越振動(dòng)區(qū)的可行域，反饋到電站，Nl個(gè)站內(nèi)啟停機(jī)Agent采用搶占 式對(duì)電站進(jìn)行處理，也即對(duì)于單個(gè)電站的M個(gè)負(fù)荷方案，可能由單個(gè)站內(nèi)啟停機(jī)Agent完 成，也可能多個(gè)站內(nèi)啟停機(jī)Agent完成，當(dāng)某Agent完成某電站的任務(wù)，則繼續(xù)滾動(dòng)掃描剩 余電站，若有未完成任務(wù)，立即加入執(zhí)行任務(wù)； (4) 當(dāng)有任何一個(gè)站內(nèi)啟停機(jī)Agent完成了某電站的某個(gè)方案的啟停機(jī)計(jì)劃和最少穿 越振動(dòng)區(qū)可行域后，站內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化Agent就會(huì)立即監(jiān)測(cè)到任務(wù)，并立即對(duì)電站的該方案進(jìn) 行機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化分配，同樣采用搶占式完成任務(wù)，空閑的站內(nèi)負(fù)荷優(yōu)化Agent自動(dòng)監(jiān)視各 電站未分配到機(jī)組的負(fù)荷曲線(xiàn)，一旦監(jiān)視到，就立即對(duì)其優(yōu)化分配，然后繼續(xù)監(jiān)視，如此重 復(fù)循環(huán)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多Agent的水電站群短期優(yōu)化調(diào)度方法，著重提高水電站群優(yōu)化調(diào)度求解速度和運(yùn)行效率，解決現(xiàn)有求解技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模水電站群短期優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題，本發(fā)明將會(huì)使整個(gè)水電站群的發(fā)電效益達(dá)到最大，對(duì)推動(dòng)梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的發(fā)展、提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平都具有重要意義。
【IPC分類(lèi)】G06Q10/04, G06Q50/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105225017
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510728777
【發(fā)明人】唐海東, 芮鈞, 吳正義
【申請(qǐng)人】南京南瑞集團(tuán)公司, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日