(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210877541.7 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510641 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 谢敏　何知纯　何润泉　刘明波　 (74)专利代理 机构 广州科粤专利商标代理有限 公司 44001 专利代理师 邓潮彬　黄培智 (51)Int.Cl. G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/00(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种大规模 多目标机组检修优化方法 (57)摘要 本发明提供了一种大规模多目标机组检修 优化方法， 包括建立多目标机组检修优化模型； 基于智能化随机抽样方法， 从解空间随机抽取满 足多目标机组检修优化模型的N个可行解； 建立 基于MLP‑Bi‑LSTM堆叠网络 的粗糙评估模型， 遍 历表征集合， 逐一对N个可行解进行粗糙评估； 基 于粗糙评估结果， 对N个可行解进行排序分层， 依 据比较结果绘制OPC曲线， 采用改进D TW方法确定 所建立模型的类型； 基于所确定的多目标机组检 修优化问题的类型和相应的规则， 确定需要精确 仿真的选定集合S； 对S集合再次进行排序分层， 获取Pareto解集， 选 择合适的解作为最优机组检 修方案。 本发 明所提方法能保证以足够高的概率 求解出足够好解， 十分适用于求解工程实际中的 机组检修优化问题。 权利要求书6页 说明书11页 附图5页 CN 115456205 A 2022.12.09 CN 115456205 A 1.一种大规模多目标机组检修优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 根据机组类型、 检修资源、 检修优化目标、 系统运行控制约束情况来建立多目标机组检 修优化模型； 基于智能化随机抽样方法， 从解空间随机抽取满足多目标机组检修优化模型的N个可 行解， 构成表征集 合； 建立基于MLP ‑Bi‑LSTM堆叠网络 的粗糙评估模型， 遍历表征集合， 逐一对N个可行解进 行粗糙评估； 基于粗糙评估结果， 对N个可行解进行排序分层， 依据比较结果绘制OPC曲线， 采用改进 DTW方法评估多目标机组检修优化问题类型； 基于所确定的多目标机组检修优化问题的类型和相应的规则， 确定 需要精确仿真的选 定集合S； 对S集合再次进行排序分层， 获取Pareto 解集， 选择合 适的解作为 最优机组检修方案 。 2.如权利要求1所述的大规模多目标机组检修优化方法， 其特征在于， 所述多目标机组 检修优化模型以系统安全性和经济性为优化目标， 并考虑水文和径流特性的梯级 水电耦合 约束、 检修约束、 系统运行控制约束。 3.如权利要求2所述的大规模多目标机组检修优化方法， 其特征在于， 所述系统安全性 和经济性 为优化目标包括： 1)年检修费用 年检修费用的对应目标函数表示如下： 式中， F1为检修模型的年检修费用优化目标； T为检修时段； i为机组编号； Z为所有机组 总数， Z＝N+M， N、 M分别为火电机组数目、 水电机组数目； Pmax,i为机组i的最大出力； bi(t)为 机组i的检 修0‑1变量； bi(t)＝1表示t时刻机组i处于检 修状态， bi(t)＝0表示t时刻机组i处 于非检修状态； 2)年运行费用 采用机组燃料费用表征系统运行费用， 对于火电机组， 采用由最小二乘法得到的机组 煤耗量与发电功率的二次函数关系式表示燃料费用， 具体描述如下： 式中， F2为检修模型的年运行费用优化目标； Pi(t)为机组i在t时刻的出力； c0、 c1、 c2为 火电机组运行成本系数； 3)年检修备用等 值效用 具体表达式如下： 式中， F3为检修模型的检修备用等值效用优化目标； Dt为系统日最大负荷(MW)； 系数β权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115456205 A 2用于该目标函数值与前两个优化目标函数值的等 值量纲转换， 能根据历史运行 经验取值。 4.如权利要求2所述的大规模多目标机组检修优化方法， 其特征在于， 所述水文和径流 特性的梯级水电耦合约束包括： 1)水库库容平衡方程 水库库容平衡方程表述如下： 水库k当前时刻t的库容变化率等于当前时刻自然来水、 当前水库k与上游水库k ‑1的发 电流量变化量、 弃水变化量之和， 即： Δvk, Δt/Δt＝ΔhΔk,t+ΔsΔk,t+nk,t (4) Δvk, Δt＝vk,t‑vk,t‑1 (5) ΔhΔk,t＝hk‑1,t‑hk,t (6) ΔsΔk,t＝sk‑1,t‑sk,t (7) 式中： Δvk,Δt为水库k的库容变化量； vk,t为水库k在t时刻的库容； vk,t‑1为水库k在t ‑1时 段的库容； ΔhΔk,t为当前水库k与上游水库k ‑1的发电流量变化量； hk,t为水库k在t时刻的发 电流量； hk‑1,t为水库k在t ‑1时刻的发电流量； nk,t为水库k在t时刻的自然来水流量； ΔsΔk,t 为当前水库k与上游水库k ‑1的弃水变 化量； sk,t为水库k在t时刻的弃水流量； sk‑1,t为水库k‑ 1在t时刻的弃 水； 对于梯级水库的龙头电站， 由于缺少上游电站， 水库 库容平衡方程 修正为： Δv1,t/Δt＝n1,t‑h1,t‑s1,t (8) 2)水电机组出力特性方程 梯级水电机组的发电量与发电流量密不可分， 将水电机组出力特性方程建模为水电机 组出力与发电流 量的一次函数， 即： Pi(t)＝γihi,t (9) 式中， hi,t为水电机组i在t 时刻的发电流量， i∈ΩM； γi为水电机组i的功率转换系 数， 一般由梯级水电站历史发电流 量与历史发电功率拟合得到； 3)水库发电流 量方程 某一水库内各机组发电流 量的总和即为该 水库总发电流 量， 即： 式中K为水库k的水电机组总数； 4)水电机组出力上 下限约束 对于每一台水电机组， 其任意时刻的出力必须满足出力上 下限约束， 即： (1‑bi(t))Pi,min≤Pi(t)≤(1‑bi(t))Pi,max (11) 式中， Pi,min、 Pi,max分别为水电机组i的出力下限和上限， i∈ΩM； bi(t)为水电机组检修 0‑1变量， bi(t)＝1表示水电机组i处于检修状态， bi(t)＝0表示水电机组i处于非检修状态； 5)水库库容上下限约束 梯级水电厂的库容须限制在一定的范围之内， 具体描述 为： vk,min≤vk,t≤vk,max (12) 式中， vk,min、 vk,max分别为水库k的库容下限和上限； 6)水库发电流 量上下限约束权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115456205 A 3