和声搜索混合优化算法在水电厂机组组合优化中的应用

蔡家林，查海涛，单定军，莫 莉，高新稳

(1. 江西省电力公司柘林水电厂，江西 九江 332000；2. 华中科技大学水电与数字化工程学院，武汉 430074)

水电站机组组合问题是电力系统安全经济运行的重要组成部分，其目的是在满足各种约束条件下确定调度期(通常为24 h)内各时段的开机台数、台号，并进行开机机组间的最优负荷分配，从而使得电站的耗水量最小，获得最大的经济效益[1]。

目前，水电站机组组合问题的求解方法分为2类：一类是传统的解析法，包括动态规划法[2]、混合整数规划法[3]等；另一类是基于群体智能理论的智能算法，如遗传算法[4]、粒子群算法[5,6]等。动态规划法由于“维数灾”问题限制了其发展，混合整数规划法比较复杂，且计算量大，难以推广应用。新兴的智能算法计算速度快，优化效果好，且可采用二进制编码，适用于求解机组组合问题中的开启停机优化，在工程实践中得到了广泛的应用[4-7]。

和声搜索算法(HS)是Geem等[8]通过类比音乐和最优化问题的相似性而提出的一种现代启发式智能算法。由于该算法原理简单，可调参数少，且能够进行群体搜索和协同搜索，已在多维多极值函数优化、管道优化、土坡稳定性分析等问题中得到了广泛的应用[9]。针对HS收敛速度较慢，易陷入局部最优的缺点，本文提出了一种改进的二进制和声搜索算法(IBHS)应用于水电厂机组组合问题。采用计算精度较高的动态规划法进行机组间负荷分配，并且根据电厂的实际情况对开停机状况进行处理，使其更符合实际运行要求。……