电气论文：梯级水电站调度优化建模（文末有程序下载链接）

╰半橙微兮° 2022-08-28 07:42 125阅读 0赞

# 系列文章目录 #

个人电气博文传送门：[学好电气全靠它，个人电气博文目录（持续更新中…）][Link 1]

--------------------

本文针对梯级水电站调度优化进行建模,简单文字描述加程序共22页。matlab 和python双语言编写。 ![d41e2c523f444536a0e0134fe2410b8d.png_pic_center][] ![90e8724ae517459daa8430f4affc9031.png_pic_center][] ![e493c7ad642e4f6f8c43ca9cbdaf60f6.png_pic_left][] ![73540e61cb084e27a519bf8f7f537b96.png_pic_left][]

作者QQ：1344732766      邮箱1344732766@qq.com

### 文章目录 ###

*  系列文章目录
 *  一、梯级水电系统建模
 *  二、算例
 *   *  1.算例数据
     *  2.matlab版求解
     *  3.python版求解
     *  4.总结和程序下载链接

--------------------

# 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。

![f3577d8554da4dcbbe11065c70a808d9.png_pic_center][]

# 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][Link 2]  
[粒子群算法求解带约束优化问题 源码实现][Link 3]

水电站1数据  
Vmax1=9250*10^4; %水库容量上限(m3)  
Vmin1=7000*10^4; %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=9.8*10^3; %水库出力系数  
k1=0.65; %发电效率  
t=8.64*10^4; %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=3500*10^4; %水库容量上限(m3)  
Vmin2=1530*10^4; %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  
![f486a13116644b728ae12a496ea1ed80.png_pic_center][]  
   水库1 发电示意图

![926a28a876d44725b508157be49ffd1e.png_pic_center][]    水库2 发电示意图 ![a0d2b2d1aea045fea92d0189254fad15.png_pic_center][]

--------------------

## 3.python版求解 ##

![cc31b75ec3474900b7d5b8e0d74413fb.png_pic_center][] ![a99557b50f3e47d284aba0b152847ec8.png_pic_center][] ![190d3f17177f4fcb9f74d2369bc3aaf3.png_pic_center][]

## 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：[电气论文程序集：梯级水电站调度优化建模.zip  
][.zip]  
![在这里插入图片描述][010a51ebc1274de184abb155da819c7e.jpg_pic_center]

作者：电气-余等武  
![74abb33a12fe46739c42a04259754fee.jpg_pic_center][]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/KOBEYU652453/article/details/117459596
[d41e2c523f444536a0e0134fe2410b8d.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/d41e2c523f444536a0e0134fe2410b8d.png#pic_center
[90e8724ae517459daa8430f4affc9031.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/90e8724ae517459daa8430f4affc9031.png#pic_center
[e493c7ad642e4f6f8c43ca9cbdaf60f6.png_pic_left]: https://img-blog.csdnimg.cn/e493c7ad642e4f6f8c43ca9cbdaf60f6.png#pic_left
[73540e61cb084e27a519bf8f7f537b96.png_pic_left]: /images/20220828/91173fc6e77640c5aaa61a490ecd3b7c.png
[f3577d8554da4dcbbe11065c70a808d9.png_pic_center]: /images/20220828/0d0b9ee054764058a599bc7b91374b54.png
[Link 2]: https://blog.csdn.net/kobeyu652453/article/details/115298847
[Link 3]: https://blog.csdn.net/kobeyu652453/article/details/115300479
[f486a13116644b728ae12a496ea1ed80.png_pic_center]: /images/20220828/51b02f2246674920b71396738490e779.png
[926a28a876d44725b508157be49ffd1e.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/926a28a876d44725b508157be49ffd1e.png#pic_center
[a0d2b2d1aea045fea92d0189254fad15.png_pic_center]: /images/20220828/98c1a6831683499aa9485e51f97fb699.png
[cc31b75ec3474900b7d5b8e0d74413fb.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/cc31b75ec3474900b7d5b8e0d74413fb.png#pic_center
[a99557b50f3e47d284aba0b152847ec8.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/a99557b50f3e47d284aba0b152847ec8.png#pic_center
[190d3f17177f4fcb9f74d2369bc3aaf3.png_pic_center]: /images/20220828/0764f8aeefa8488ba9ec318173762d41.png
[.zip]: https://download.csdn.net/download/KOBEYU652453/28523708
[010a51ebc1274de184abb155da819c7e.jpg_pic_center]: /images/20220828/3e6a492036d54796999cdf2095e5e9d1.png
[74abb33a12fe46739c42a04259754fee.jpg_pic_center]: /images/20220828/26fb76d00aa04e3c917197c6b8f0aeac.png