國防科技大學(xué)破解高原海島地區(qū)智慧能源保障難題

記者3月14日從國防科技大學(xué)獲悉，該校系統(tǒng)工程學(xué)院智慧能源系統(tǒng)工程團隊，針對高原海島地區(qū)混合可再生能源系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中的設(shè)備選型定容、多場景服務(wù)優(yōu)化等技術(shù)難題，創(chuàng)新設(shè)計了一種基于雙種群的協(xié)同進化算法。應(yīng)用該算法，能快速優(yōu)化資源配置、按需精準(zhǔn)保障能量供應(yīng)。相關(guān)成果近日在智能計算領(lǐng)域國際頂級期刊《IEEE進化算法匯刊》上發(fā)表。

高原海島地區(qū)相對自然條件惡劣、傳統(tǒng)能源供給不便，往往需要利用風(fēng)能、太陽能等可再生資源實現(xiàn)能源供給，混合可再生能源系統(tǒng)應(yīng)運而生。但這類系統(tǒng)往往面臨可再生能源利用率低，多種能源難以配合使用、特定時間段能量供應(yīng)無法可靠保障等問題。這類問題的本質(zhì)是多約束多目標(biāo)優(yōu)化問題，尋找最優(yōu)解面臨的大量不可行域。以往解決這類問題通常采用的懲罰函數(shù)、α約束等算法效果不佳，更主要的，目前缺乏能夠平衡可行域和不可行域搜索的統(tǒng)一求解框架。

據(jù)論文第一完成人、博士研究生明夢君介紹，他們所提出的基于雙種群的協(xié)同進化算法可作為求解此類問題的通用框架。它能充分探索可行域和不可行域，自動根據(jù)種群分布和進化情況調(diào)整搜索狀態(tài)，協(xié)調(diào)資源利用率、多資源調(diào)度、系統(tǒng)可靠性等多個目標(biāo)并找到最優(yōu)解。實驗和實踐應(yīng)用結(jié)果表明，該算法顯著優(yōu)于當(dāng)前各類約束多目標(biāo)優(yōu)化主流算法，獲得了更高的求解質(zhì)量和計算效率。

相關(guān)業(yè)內(nèi)專家表示，“這個算法框架靈活度很高，改變框架內(nèi)嵌的交叉變異算子，就可以利用已有不同算法，應(yīng)用于其他問題求解?！?/p>

據(jù)悉，該算法目前已在解決高原海島混合可再生能源系統(tǒng)優(yōu)化配置方面發(fā)揮了重要作用，未來也可應(yīng)用于路徑規(guī)劃、運輸配送等各種復(fù)雜條件下的尋優(yōu)問題。