并联水库群联合防洪预报调度方式优化研究

水库群联合防洪预报调度方式对流域及城市防洪、水资源合理优化配置有重要意义。水库群联合调度不仅要考虑各水库自身约束和预报,还需考虑水库补偿关系,已有试算法经验性强、难以获得全局最优解。文章将优化技术与规划防洪预报调度相融合,提出考虑预报误差的预报调度规则的一般形式和求解思路,建立库群优化调度模型,优化求解各水库的防洪预报调度规则和汛限水位动态控制上限。以清河、柴河水库群为例进行研究,结果表明：联合防洪预报调度相比单库防洪预报调度,清河水库和柴河水库的汛限水位分别可多抬高0.4 m和0.3 m,最大可使汛期多蓄水0.62亿m3。研究结果可为水库群防洪预报调度提供参考和理论依据。     

西江流域梯级水库群上下游关系识别研究

梯级水库群上下游关系是流域水资源系统分析的关键环节。本文基于河流编码描述单一梯级水库，构建了梯级水库群上下游关系识别基本框架，并用于分析梯级水库群的空间特征和流域开发利用情况。面向西江流域案例，研究结果表明：西江流域以部分水库为连接核心，超过70%的水库位于所处河流最上游；梯级水库群中，区间汇流面积最大的5座龙头水库与水利枢纽控制23.6%的流域总面积，与众多上游水库存在水力联系，在防洪、供水、发电等调度中发挥关键作用；整体上，西江流域呈现明显的逐级开发特征，各河段上游水库数量随河流等级增加呈指数式增长趋势。研究成果对于分析梯级水库群的功能具有重要的意义。     

梯级水库群运行模式及合作效益分配研究

我国是水能资源最丰富的国家,梯级水库群开发是水能资源充分利用的必要形式,梯级水库的不同调度模式对梯级总效益的发挥起着重要的作用.本文以黄河上游干流梯级水库群为例,分析了梯级水库群中各水库单独调度,具调节能力的水库与其下游相邻的径流式水库联合调度和全梯级联合调度三种运行模式,建立了相应的数学模型,并对各模型进行了求解,得出了某情况下三种运行模式各水库所创造效益的情况,并探讨了联合调度所产生收益的分配系数法和Shapley值分配方法.指出按照Shapley值方法分配合作收益对各参与水库都是公平、合理的,各水库对合作均有参与的积极性,从而促进水库群联合调度,有利于实现梯级水库群总效益最优的目标.     

流域水库群联合防洪优化调度通用模型研究

为提高流域水库群联合防洪能力,针对水库群与区间河道组成的流域防洪系统抽象了流域通用防洪系统的结构特征,建立了满足水库安全约束下以保障下游地区安全为目标的流域水库群联合防洪优化调度通用模型,分析了防洪控制点的来水组成特点及水库泄流量在防洪控制点的响应规律,并在此基础上设计了一种基于动态规划-逐步优化算法（DP-POA）嵌套算法的流域水库群联合防洪优化调度高效求解方法。以汉北河流域某场特大洪水为研究实例,计算结果显示经优化调度后各防洪控制点洪峰较常规调度下洪峰依次削减了24.32%、12.05%、9.34%,所提模型计算的水库群联合防洪优化调度过程体现了水库防洪的“预泄”策略与“错峰”策略,具有一定的应用参考价值。     

考虑动态水流滞时的梯级水库群日优化调度

梯级水电站水库群短期优化调度中,通常忽略梯级水库间水流滞时的影响或将其作为常数进行考虑,实际上水流滞时是随着上级水库出库流量大小、河道槽蓄状态、区间入流等因素动态变化,想要准确预测下级水库入流是存在困难的。因此,采用多种方法筛选出影响下级水库入库流量的主要因素作为输入,利用神经网络建立输入与下级水库入库流量之间的动态函数关系。以锦东和官地水库梯级为例,建立考虑动态滞时的梯级水电站水库群日优化调度模型,并采用逐次优化法对采用动态滞时与固定滞时的优化方案进行求解和对比分析。结果表明：与固定滞时相比,动态滞时下能够更准确地描述梯级水库间的水流联系,同时能够在一定程度上增加梯级水电站水库群发电效益。     

乌江流域梯级水电站水库群联合调度初探

通过对乌江梯级水电站水库群联合调度工作的进展情况和2004年乌江梯级水库群联合调度实践的分析，阐述了流域公司追求发电效益最大化的最佳途径是利用先进的自动化技术，实行梯级水库联合调度，以增加梯级发电量。     

梯级水电站水库水沙联合优化调度研究进展

水沙联合调度由于其多目标特性和求解的复杂性,一直都是水库调度中的难点。文中详细阐述梯级水库水沙联合优化调度的基本理论,并介绍了水库优化调度子系统和水库泥沙冲淤计算子系统,总结了水沙联合调度中多目标的选取、目标函数的建立及约束条件的制定等。探讨梯级水库水沙联合调节计算的常规算法和智能优化计算方法,并对子系统间的耦合机理、水沙的链接方式、多目标的处理方法等水沙联合调度中的关键问题进行了分析,提出了梯级水库水沙联合调度研究中一些有待深入研究的问题。建立水库群水沙联合优化调度模型,来定量地描述梯级水库联合调度运行规则、泥沙输移变化规律,实现兴利、防洪、泥沙输移等的最佳协调,成为有待进一步研究的重点。     

混联水库群的双量调度函数研究

构建了水量调度函数和能量调度函数相结合的双量调度函数来模拟指导混联水库群联合调度运行。以三峡梯级和清江梯级组成的混联水库群为研究对象,选择1951-2011年实测旬径流系列进行模拟调度。结果表明:混联水库群的非线性双量调度函数方案与常规调度方案相比,多年平均发电量增加68.9亿kW.h,增幅达3.31%,非线性双量调度函数方案调度轨迹接近理论最优调度轨迹,在不降低防洪标准的前提下,可显著增加混联水库群的兴利效益。     

梯级水库防洪调度功能需求分析

梯级水库防洪调度系统是实现流域防洪调度的关键和核心。文中从应用角度出发,分析梯级水库防洪调度的业务需求,提出梯级水库防洪调度系统须具有资料管理、仿真学习、调度计算、安全校验、分析会商等功能,总结出较为实用的水库调度方案制定流程为数据录入、分析试算、闸门反推计算、结果安全校验、成果表达,推进了梯级防洪调度系统的实用化、智能化。     

乌江梯级水库群优化调度规律研究

梯级水库群优化调度规律是指导梯级水库群优化运行的重要工具。本文应用概率统计法和相关分析法对乌江流域的兼顾保证出力发电量最大计算结果进行统计归纳,通过引入经验频率分析了各库在不同调度期的水位变化规律和建立时段平均出力与本时段可用水量相关关系图来研究各库在不同调度期的发电规则,为挖掘梯级水库长期运行结果中蕴藏的潜在规律提供了一种方法。通过对乌江梯级各库水位变化规律和发电规则的研究,为乌江梯级水库群优化运行提供了理论支撑。     

基于空间映射原理的水库群短期优化调度模型

针对水电站水库群短期优化调度中的流量传播问题,借助泛函分析的思想和大数据分析的新思路,将水流滞时问题设想为黑箱子模型,基于实测的水电站水库群上下游的出入库流量资料,利用空间映射的原理推求出上下游水库的出入库流量间的线性映射关系。以此为基础,构建考虑水流滞时的梯级水库群短期优化调度模型,并给出了模型的求解方法。最后,将本文结果与采用固定滞时处理方法及实际运行情况进行对比,结果表明该模型简单实用,适用性强,对制定梯级水库群短期优化调度计划具有重要意义。     

水库调度在实现东江工程综合效益中的作用分析

东江水序作为耒水流域的龙头电站,在梯级流域水库群的发电、航运、防洪调度等方面发挥了巨大的作用.东江电站1987年第1台机组发电,运行23年以来仅4个年份发生弃水.本文结合东江水库20多年的实际运行过程,分析水库调度在实现东江工程综合效益的作用.     

赣江中下游防洪系统调度研究

针对由水库群、航电枢纽、分蓄洪区等组成的赣江中下游复杂防洪系统，以防洪控制断面洪峰削减率最大为目标，建立了赣江中下游防洪系统联合防洪调度模型。以“1961”典型洪水及50年一遇、100年一遇和500年一遇设计洪水为研究实例，采用离散邻域的动态规划—逐步优化算法（DP-POA）进行防洪优化调度，并与常规防洪调度结果进行对比。结果表明：梯级水库和分蓄洪区对于赣江中下游削峰起主要作用，而航电枢纽的削峰作用较为有限；对于“1961”典型洪水，航电枢纽的运行可以在一定程度上降低峡江水库调度期内最高水位，有利于水库防洪安全；采用离散邻域的DP-POA算法的防洪优化调度可以较为显著地削减防洪控制断面洪峰流量，保障下游防洪安全。     

梯级水库集中调度发电效益考核评价研究 ——以乌江梯级水库为例

随着复杂梯级水库群联合调度局面的形成,现行的水库发电效益考核评价方法已无法满足水库经济运行管理的需要,复杂梯级水库的发电效益考核评价工作就变得更加困难。本文针对常规发电考核评价方法在梯级水库发电考核评价中应用的局限性,通过构建梯级水库优化调度模型,选取发电量的主要影响因素作为模型约束条件,计算发电量及发电完成率,实现对梯级水库的优化挖潜考核评价;结合常规发电考核评价,实现梯级水库群的全面评价,并达到"评价当前,指导未来"的效果。文中以乌江梯级水库为实例,分别采用常规评价方法和本文提出的评价方法对其进行了发电考核评价,结合这两种评价结果认为乌江梯级水库当前整体发电调度水平达到优秀,且来水情况、径流预报水平及电网安全运行是影响乌江梯级发电的最主要因素。评价结果全面客观地反映了乌江梯级的发电调度水平,并可为今后乌江梯级优化发电调度、进而达到节水增发提供技术支撑。     

梯级水库土石坝连溃模拟及风险分析

目前梯级水库群的建设开发越来越重要,但是国内外学者在这方面的研究还很少。针对这种现状,在DB-IWHR溃坝模型计算土石坝溃坝过程的基础上,通过调洪演算把上下游水库联系起来,建立了梯级水库土石坝连续溃坝模型。选取实例（唐家山—甲水库梯级水库）,在下游甲水库有预警、无预警和不同泄水能力等工况下,进行了连溃模拟及风险分析。结果表明用DB-IWHR溃坝模型模拟唐家山水库溃坝过程,流量模拟值与实测值吻合较好,但比实测值稍大;在梯级水库运行中,通过增加预警信号提前泄水和增大下游水库泄水能力可有效降低梯级水库连续溃坝的风险。     

串并混联水电站优化调度与补偿调节多目标多层次模型

本文提出了一种求解串并混联水电站水库群补偿调节和调度的多目标多层次优化法,该法是作者提出的梯级水库群补偿调节和调度的多目标多层次法的进一步发展.该方法中同时考虑了随机径流的自相关关系和互相关关系.应用该模型和软件包已完成了43个系统的优化补偿调节和调度研究,规模最大的一个系统达22座水库38座水电站.     

梯级水库汛限水位动态控制域计算方法研究

针对共同承担下游防洪任务的梯级水库,建立了基于库容补偿的梯级水库汛限水位动态控制域计算方法;分别建立了上、下库有富余防洪库容情形下的防洪库容置换模型,并从防洪有利和蓄水有利角度建立了改变上库出库过程的调度策略;以滹沱河岗南-黄壁庄梯级水库为例,建立了有富余防洪库容的水库水位与关联库汛限水位抬升值之间的关系,取得了合理的结果。     

大渡河梯级水库群联合优化调度函数研究

采用＂优化-拟合-再优化-随机仿真＂技术框架研究梯级水库群联合优化调度函数：首先建立梯级水库群优化调度模型,通过改进的动态规划方法得到最优样本;然后对最优样本进行回归分析得到联合调度函数;并基于模拟调度结果采用非线性规划法直接修正调度函数;最后通过水文随机模拟技术生成径流系列,进一步检验、评价所得调度函数的效率。以长江上游大渡河梯级水库长期优化调度为对象进行实例研究,计算结果表明：对于1959-2000年实测径流系列,梯级水库群联合优化调度函数较常规调度年均发电量增幅达1.66%;对于Copula随机模型生成的水文径流系列,年均发电量提高了1.42%,经济效益显著。     

梯级水库汛限水位动态控制模型研究及运用

结合流域实时洪水预报及梯级水库防洪库容信息,提出基于预报及库容补偿的梯级水库汛限水位动态控制逐次渐进补偿调度模型.该模型包括三个模块,其一是考虑预报及库容补偿作用的补偿调度模块;其二是保证不降低原防洪标准的预报预泄模块;其三是关联变量协调模块.该模型运用贝尔曼的逐步逼近思想,通过多次迭代计算,最终得到最佳的梯级水库汛限水位方案.清江梯级水库的应用结果表明,在不降低库群原有防洪标准的前提下,丰、平、枯水年平均增加发电量1.68亿kW·h,减少弃水量6.89亿m3,可显著提高发电效益和洪水资源利用率.     

乌江梯级水库联合优化调度方案

为充分挖掘梯级水库间的水文补偿和库容补偿潜力,获取更高的综合利用效益,利用判别系数与水库蓄供水控制线相结合的方法,对乌江梯级水库的蓄供水方式进行了研究,并结合免疫粒子群算法,以梯级水电站发电量最大为目标对水库蓄供水控制线进行优化。联合调度结果表明,优化后的水库蓄供水控制线不但可以合理控制水库蓄放水次序和蓄放水量,达到合理控制水库群运行方式的目的,还在实际调度中具有良好的可操作性和抗风险性。