本发明涉及动态经济排放调度,特别是涉及一种基于区域协同的动态经济排放调度优化方法及系统。
背景技术:
1、本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术,并不必然构成现有技术。
2、以化石燃料为基础的发电站大量排放硫氧化物(sox)、氮氧化物(nox)和二氧化碳(co2)等污染物,这些排放物导致空气能见度降低和全球变暖加剧。近年来,社会对电力的需求不仅要求低成本且供应充足和安全,还强调必须将环境污染降至最低。
3、在这样的背景下,人们提出了多种减少大气污染的策略。这些策略包括安装污染物净化装置、使用低排放燃料、以清洁燃料燃烧器替换老旧设备以及实施动态经济排放调度(deed)。其中,前三种方案需要安装新设备或改造现有设备,通常涉及较高的资本投入,因此更适合作为长期解决方案。与这些方法相比,动态经济排放调度作为一种短期替代方案显得更具吸引力,deed通过调度在线发电机的输出,根据预测的负荷需求,优化资源配置,旨在保证供电的同时,使成本和排放最小化。
4、随着人工智能技术的迅速发展和广泛应用,进化算法已开始被用于解决动态经济排放调度(deed)问题,并已取得初步成效。然而,现有方法在寻优能力上存在不足,容易陷入局部最优解,无法提供多样的规划方案供选择。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足,本发明提供了一种基于区域协同的动态经济排放调度优化方法、系统、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品,通过个体自适应进化策略有效利用个体信息,以识别出更优的解区域;通过区域协同进化策略改善种群的分布,以便为决策者提供更多的选择方案。
2、第一方面,本发明提供了一种基于区域协同的动态经济排放调度优化方法;
3、一种基于区域协同的动态经济排放调度优化方法,包括:
4、以燃料成本和污染排放最小化为目标,以负载需求和功率损耗为约束,构建动态经济排放调度模型;
5、通过多目标进化算法对所述动态经济排放调度模型进行求解,得到调度优化方案;
6、其中,所述多目标进化算法利用个体自适应进化策略构建主种群和辅助种群,利用区域协同进化策略对主种群和辅助种群进行协同优化。
7、在一些实施方式中,所述利用个体自适应进化策略构建主种群和辅助种群具体为:利用个体自适应进化策略对目标空间中的每个个体进行优化,输出种群;根据种群,构建主种群和辅助种群。
8、在一些实施方式中,所述利用个体自适应进化策略对目标空间中的每个个体进行优化,输出种群具体包括:
9、在目标空间中确定每个个体的邻域,根据预设的决策变量分组对邻域中的每个个体进行优化,产生后代并与对应个体比较,保存目标值较小的个体,直至每个个体均进入停滞阶段;
10、判断收敛性相关变量集和多样性变量集是否均不为空,若是,优化多样性变量集;若否,输出种群。
11、在一些实施方式中,所述根据种群,构建主种群和辅助种群具体包括:
12、将种群赋予主种群和辅助种群,根据预存储辅助种群中个体在每个目标上的最小值,将辅助种群中个体的目标向量归一化;
13、在目标空间中产生多个参考向量,计算所有参考向量与归一化后目标向量的角度,并选择角度最小的个体形成辅助种群的子种群。
14、在一些实施方式中,所述利用区域协同进化策略对主种群和辅助种群进行协同优化具体包括:
15、主种群产生多个后代,辅助种群中的每个子种群产生多个后代,组成后代种群;
16、基于后代种群,根据约束支配原则选择主种群的下一代种群;将后代种群中的每个个体重新分配至参考向量,根据约束放松支配原则选择辅助种群的下一代种群。
17、在一些实施方式中,在利用个体自适应进化策略构建主种群和辅助种群之前,还包括:
18、初始化总体种群,并对总体种群中的决策变量进行预处理,通过k-means聚类方法将决策变量划分为收敛性相关变量集和多样性变量集。
19、第二方面,本发明提供了一种基于区域协同的动态经济排放调度优化系统;
20、一种基于区域协同的动态经济排放调度优化系统,包括:
21、构建模块,被配置为:以燃料成本和污染排放最小化为目标,以负载需求和功率损耗为约束,构建动态经济排放调度模型;
22、调度优化模块,被配置为:通过多目标进化算法对所述动态经济排放调度模型进行求解,得到调度优化方案;
23、其中,所述多目标进化算法利用个体自适应进化策略构建主种群和辅助种群,利用区域协同进化策略对主种群和辅助种群进行协同优化。
24、第三方面,本发明提供了一种电子设备;
25、一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述基于区域协同的动态经济排放调度优化方法的步骤。
26、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质;
27、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求上述基于区域协同的动态经济排放调度优化方法的步骤。
28、第五方面,本发明提供了一种计算机程序产品;
29、一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述基于区域协同的动态经济排放调度优化方法的步骤。
30、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
31、1、本发明提供的技术方案,通过个体自适应进化策略充分利用个体信息,动态分配计算资源给每个个体,减少资源浪费并为后续的进化留下更多资源;通过区域协同进化策略在多个子区域内同时搜索约束帕累托前沿,能探索目标空间的每个区域,改善种群的分布性,以提供更多调度优化方案。
32、2、本发明提供的技术方案,对复杂的决策变量进行解耦,降低优化难度。鲁棒性强,可适用于多种动态经济排放调度问题。
1.基于区域协同的动态经济排放调度优化方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于区域协同的动态经济排放调度优化方法,其特征在于,所述利用个体自适应进化策略构建主种群和辅助种群具体为:利用个体自适应进化策略对目标空间中的每个个体进行优化,输出种群;根据种群,构建主种群和辅助种群。
3.如权利要求2所述的基于区域协同的动态经济排放调度优化方法,其特征在于,所述利用个体自适应进化策略对目标空间中的每个个体进行优化,输出种群具体包括:
4.如权利要求2所述的基于区域协同的动态经济排放调度优化方法,其特征在于,所述根据种群,构建主种群和辅助种群具体包括:
5.如权利要求1所述的基于区域协同的动态经济排放调度优化方法,其特征在于,所述利用区域协同进化策略对主种群和辅助种群进行协同优化具体包括:
6.如权利要求1所述的基于区域协同的动态经济排放调度优化方法,其特征在于,在利用个体自适应进化策略构建主种群和辅助种群之前,还包括:
7.基于区域协同的动态经济排放调度优化系统,其特征在于,包括:
8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6任一项所述基于区域协同的动态经济排放调度优化方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述基于区域协同的动态经济排放调度优化方法的步骤。
10.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述基于区域协同的动态经济排放调度优化方法的步骤。