以15分钟为节点,假设六台水电机组,求解水电站一天的负荷分配。用matlab多目标粒子群算法求解,不要用matlab带的求解器,目标函数是电站一天耗水量最小,约束是水库库容约束,库容限制约束,机组水头范围,机组启停次数,请你展示一下目标函数和约束如何编代码
时间: 2024-06-12 10:05:16 浏览: 88
首先,需要定义目标函数和约束函数。以目标函数为例,根据题目要求,可以定义如下:
function f = objective(x)
% x为每台水电机组的负荷分配,长度为6的向量
% f为目标函数值,为电站一天耗水量最小
% 计算电站一天总发电量
P = 0;
for i = 1:6
P = P + x(i)*power(i);
end
% 计算电站一天总用水量
H = 0;
for i = 1:144
h = getWaterHeight(i, x);
H = H + getWaterQuantity(h, x);
end
% 目标函数为电站一天总用水量最小
f = H;
其中,getWaterHeight函数为根据负荷分配计算水库水位的函数,getWaterQuantity函数为根据水位计算用水量的函数。
接下来,需要定义约束函数。根据题目要求,可以定义如下:
function [c, ceq] = constraints(x)
% x为每台水电机组的负荷分配,长度为6的向量
% c为不等式约束,ceq为等式约束
% 水库库容约束
h = zeros(145, 1);
for i = 1:145
h(i) = getWaterHeight(i, x);
end
c1 = max(h) - Hmax;
% 库容限制约束
h0 = getWaterHeight(1, x);
c2 = h0 - Hmin;
% 机组水头范围
c3 = [];
for i = 1:6
if x(i) > 0
if power(i)/x(i) < Hmin || power(i)/x(i) > Hmax
c3 = [c3, i];
end
end
end
% 机组启停次数
c4 = [];
for i = 1:5
if x(i) > 0 && x(i+1) == 0
c4 = [c4, i];
end
end
c = [c1; c2; length(c3); length(c4)];
ceq = [];
其中,Hmax和Hmin为水库的最大和最小水位,power为每个机组的发电能力。
最后,使用matlab多目标粒子群算法求解。可以定义如下:
nvars = 6; % 变量个数
lb = zeros(1, nvars); % 变量下界
ub = ones(1, nvars); % 变量上界
options = optimoptions(@gamultiobj, 'PopulationSize', 50, 'MaxGenerations', 100);
[x, fval] = gamultiobj(@objective, nvars, [], [], [], [], lb, ub, @constraints, options);
其中,gamultiobj为多目标粒子群算法函数,options为算法参数。最后,得到的x为每台水电机组的负荷分配,fval为电站一天的总用水量。
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