清江梯级水库群联合优化调度图研究

针对清江梯级水库群中长期调度问题,根据最优凋度结果确定了调度图的型式,引入了可能出力的概念,对水库群进行聚合,建立梯级总出力与梯级可能出力之间的关系.然后根据总出力是否为保证出力进行决策分解,由此采用一连串的二维水库调度图来描述水库群的联合调度规则.基于模拟调度.建立了优化模型,采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行优化计算,得到较好的联合优化调度图.模拟计算表明:对于1951～2005年实测径流系列,若采用梯级水库群联合优化调度图较常规调度方案年均发电量增幅可达2.62%;对于两种随机模拟方法生成的水文径流系列,若采用梯级水库群联合优化调度图,年均发电量可分别提高1.77%和2.52%,理论上经济效益显著.     

基于改进BP网络的西安市供水水库群优化调度函数求解方法

提出了基于累积误差、动态调整网络参数的改进BP网络方法，并应用于求解西安市城市水源供水水库群联合优化调度函数的求解。研究结果表明，该方法与传统算法相比，可以全面地反映水库调度决策变量与影响因子的复杂非线性关系，可以反映出调度过程中水库群间的相互关系，且应用简便。 (将发表在《西安理工大学学报》2001 Vol.17 No.2)     

分区优化控制在水库群优化调度中的应用

以长江中上游15座骨干水库组成的大规模混联水库群联合发电优化调度问题作为研究对象,提出一种新的优化控制方法,其思路是:从流域梯级大规模电站群整体优化角度出发,以总发电量最大为目标建立大规模水库群分区优化调度模型,根据电站所属流域相对位置以及其水力补偿关系进行虚拟分区,以控制区内电站群子系统为对象进行分区优化控制;在此基础上,采用约束廊道法有效解决长期发电优化调度问题中的多约束耦合问题.将该方法应用到长江中上游大规模混联水库群联合发电优化调度问题的求解中,结果表明:所提出的方法求解精度高、时效性好,具有较强的工程实用性,为求解高维、复杂梯级水库群优化调度问题提供了一种新思路.     

基于改进BP网络的西安供水水库群优化调度函数的求解方法

提出了基于累积误差,动态调整网络参数的改进BP网络方法,并用于求解西安供水水库群优化调度函数,结果表明,与传统算法相比,改进BP网络方法不仅可以全面反映水库调度决策变量与影响因子的复杂非线性关系,而且可以反映出调度过程中水库群间的相互关系,且应用简便。     

基于协同进化遗传算法的水库群供水优化调度研究

针对水库群供水优化调度问题,介绍了一种改进的协同进化遗传算法。该算法针对求解高维、复杂的水库群优化调度时多约束条件难以处理、计算机时长、易陷入局部最优解等缺陷,建立了相应的罚因子的评价机制,生成了两类进化子种群,运用改进遗传算法同时对不同种群进行操作,并将其应用在滦河下游六水库联合供水优化调度中。实例计算结果表明,用该算法求解水库群供水优化调度问题,结果可靠、合理,计算效率高。     

耦合多目标优化和多属性决策的水库生态调度方法研究

针对水库生态调度的模型构建和求解问题展开研究,提出了一种耦合多目标相关分析、多目标优化和多属性决策的水库生态调度方法.基于对水库实际调度目标的抽取和数学描述,采用相关性分析方法,分析各目标之间的相关关系,从而构建出水库生态调度多目标模型.采用NSGA-Ⅱ法对模型进行求解,获得Pareto最优调度方案.基于备选方案逐次淘...     

大系统分解协调算法在黄河干流水库联合调度中的应用

结合黄河干流水库群（包括水电站）实例,本文建立了优化调度模型,采用大系统分解协调原理推导了模型的求解算法,并给出了详细的求解步骤。应用文中建立的模型和提出的算法对黄河干流水库联合调度获得了满意的成果。     

基于平衡曲线的并联水库分配规则

针对并联水库群调度中共同供水任务的分配问题,通过挖掘最优蓄水过程所隐含的规律性,解析不同调度时段系统蓄水量在成员水库间的理想分布,拟定合理的平衡曲线形式,并制定出共同供水任务的分配机制,以供水能力最大为目标函数建立模拟优化模型对分配规则进行修正,采用改进的粒子群算法求解.以中国北方某并联供水库群为例,通过实测与人工径流序列下不同调度方案的对比分析,结果表明所提出的分配规则较其他调度方案更能合理地分配系统蓄水量,提升联合库群的供水能力.     

面向生态的流域梯级电站调度研究

针对长江三峡梯级水库长期优化调度问题,建立了考虑多个生态要素的水库群优化调度模型,深入探讨了面向生态的流域梯级电站调度需要考虑的相关要素,并结合三峡梯级水利枢纽工程的实际生态环境状况,提出了7组满足生态时空需求的水库调度方案,建立了以梯级水电站发电效益最大为目标,以生态方案为约束条件的长期优化调度模型,并引入PSO优化算法进行求解,最后结合水库出流过程与天然径流的定量关系给出了调度效果的评价方法.     

汉江上游梯级水电站水库优化运行研究

根据汉江上游石泉、喜河、安康梯级水电站水库群的特点和任务,分别以梯级水电站发电量最大和发电效益最大为目标函数建立优化模型,将逐次逼近动态规划法(DPSA)与逐步优化算法(POA)相结合求解模型,获得梯级水电站长系列优化运行结果.结果表明,梯级水电站水库群优化运行能够充分发挥水库的补偿作用,相比梯级水库群常规调度和单一水...     

金沙江梯级水库发电优化调度研究

以金沙江干流梯级水库群为研究对象,建立了兼顾保证出力要求以发电量最大为目标的梯级长期优化调度模型,利用遗传算法求解,同时还考虑了虎跳峡龙头水库的补偿调节作用,结果显示,梯级优化联合调度的效果更好,虎跳峡水库的补偿作用较为明显．     

基于二维调度图的双库联合供水调度规则研究

针对双库库群联合供水调度问题,提出了一种基于二维水库调度图的水库群联合供水优化调度方法.二维水库调度图在由表示双库系统中各水库蓄水量的2条坐标轴与时间轴构成的三维坐标系下充分考虑每个水库蓄水量,在此基础上确定水库群的联合供水决策,并采用粒子群优化算法对调度图关键控制点位置进行优化.碧流河、英那河水库群的调度实验表明：二...     

水库群水电站短期调度的整数规划方法

针对水库群水电站短期调度问题,在综合考虑非线性水电转换关系、机组最小开关机时间、水流延时、库容及河道容量约束等众多因素的情况下,建立了一种混合整数规划调度模型.引入了最小开关机时间约束,以限制机组频繁启停.对非线性水电转换关系采用分段线性化方法,通过引入辅助整数变量将模型转换为线性混合整数规划问题,在此基础上采用CPLEX优化软件包求解.对包含3个水库12台机组的一个模拟系统的测试结果表明,所建模型及相关的线性化方法能灵活处理水库群水电站短期调度中的多种复杂因素.     

水电站群随机优化调度方法的研究

本文应用大系统随机控制理论,提出了面临时段有径流预报且预报可信度高,和无径流预报或预报可信度差时,水电站群长期优化调度随机递阶控制方法。它不仅可同时考虑水电站群入库径流、水库蓄放水序列间的时空随机相关,避免了“维数灾”,而且给出了简单易行的水库群最优放水决策规则,以便对水电站水库群调度实现计算机控制。算例表明,该法是解决入库径流、水库蓄放水时空随机相关多目标多水库非线性优化调度问题的一条新途径。     

多尺度多模型的梯级水库优化调度决策支持系统

梯级水库群优化调度因来水预报不确定性强、水库群优化变量维数高、决策评估目标多等特点,一直是学术界和工程界的研究热点.本文分析了不同时间尺度的水文预报模型与优化调度模型的基本特征与数据需求,建立了多尺度多模型的梯级水库优化调度决策支持系统.该决策支持系统将数值天气预报的有效预报期(15d)作为短期调度模块与中长期调度模块的时间分界.短期调度模块采用数值天气预报降水量和数字流域模型预测未来15d的日径流过程,使用预报结果进行短期的梯级水库优化调度;中长期调度模块采用基于自回归和遥相关的组合预报模型,预报未来1年的月径流过程,用于中长期的优化调度.本文采用面向服务的软件架构(SOA),将年、月和日尺度的预报和调度模型集成,构建决策支持系统,可以实现多时间尺度的水情滚动预报和梯级水库优化调度.本系统在黄河上游干流梯级水库群和大通河流域梯级水库进行试验应用,结果表明该系统能够快速集成分析相关水情数据,开展梯级水库优化调度演算,及时为决策者提供清晰有效的决策辅助信息.     

漳泽水库库群防洪实时优化调度模型研究

根据漳泽水库库群的特点，按照水库每时段动用的调洪库容加权总和最小的准则，建立了水库群系统联合防洪实时优化调度的动态规划模型，采用逐步优化算法进行求解，并通过前向卷动决策方法实现洪水的实时调度。实例证明了该模型及其求解方法的合理性及可行性。     

基于Spark的水库群多目标调度粒子群并行化算法

随着社会经济的发展,在江河修建的水库数量和规模越来越大,水库群优化调度所需资料量庞大、数据关系复杂,应用常规技术进行优化调度存在一定的缺陷,如计算速度慢、存在"维数灾"等。基于此,本文的研究旨在弥补智能算法的缺陷,提高求解模型的速度。本文以黑河流域为例,应用基于Spark框架的水库群多目标调度粒子群并行化算法,并使用Scala语言开发了水库群多目标优化调度软件系统,大大提升了计算效率。研究对水库群多目标优化调度的并行编程发展与应用也有很好的现实意义与应用价值。     

考虑水质的水资源调配模型及其解法

针对水库群-河网系统中水量水质的联合调配问题,以水库群联合调度的大系统分解-协调模型为基础,综合考虑河网环境需水和供水水质的不同要求,建立了水库群-河网水资源联合调配模型.通过水质模型计算河网达到不同目标功能水质的需水量,将该需水量作为用水需求反馈给水库群系统进行水量水质协调优化.水质模型求解采用非线性迎风差分格式,水库群-河网模型迭代求解采用大系统分解-协调对偶迭代技术.应用结果表明,所建模型及其求解方法可行有效,并已成为区域水量水质联合调配的重要技术基础.     

水库群优化调度模型求解加速策略研究

针对传统水库群调度模型求解计算耗时较长的缺陷,提出了一种计算程序加速策略。通过转变水库调度计算过程中水库特征曲线的插值模式,根据水库特征曲线节点数据预先构造分段线性函数,利用分段函数替换传统插值方法以实现水库特征曲线的读取。以典型入库流量下某梯级水库发电优化调度为实例,选用布谷鸟算法进行优化计算,对比了传统插值策略与加速策略。结果表明:基于分段线性函数的加速策略能明显缩短计算耗时,同时该加速策略对算法的收敛性、优化结果以及其稳定性几乎无影响。因此,基于分段线性函数的加速策略合理、可靠,是提高水库调度模型求解效率的一种实用、有效方法。     

梯级电站长期负荷分配模型及其求解方法

针对以往梯级水库长期负荷分配研究只考虑空间组合而较少考虑时间组合的缺点,建立了考虑空间组合和时间组合的梯级电站长期负荷分配模型及其求解方法,并以乌江梯级水电站为实例进行验证.研究结果表明, 采用混合搜索法求解梯级水库长期负荷分配问题,与快速分配法求解结果相比,调度期内可减少弃水电能1.14亿kW,并将其转化为调度期末梯级蓄能0.92亿KW,不仅确保了目标函数最优,而且计算结果能真实反映梯级水电系统实际运行情况.