考虑后效性影响的梯级水库短期优化调度耦合模型研究

针对同一梯级中"以电定水"与"以水定电"运行模式并存的状况,本文从梯级总能量的角度出发,结合蓄能最大与发电量最大准则,构建了梯级水库短期优化调度耦合模型;为提高模型计算精度,考虑了水流滞时、尾水位变化后效性等影响因素,采用BP神经网络对下库入库流量、上库尾水位进行了精确计算,并提出了伴随POA算法对有后效性的梯级水库短期优化调度耦合模型进行求解。潘口、小漩梯级水库实例计算表明:所建的耦合模型能够很好地契合实际生产需求,有效提高梯级水电站的发电效益;与现有算法相比,伴随POA算法在计算时间、计算精度等方面具有一定的优势,能够满足生产实践的要求。     

大型复杂跨流域调水工程电站-水库-泵站群多目标优化调度

考虑调水量、发电最大和耗能最小3个目标,建立电站-水库-泵站群多目标优化调度模型。基于参数调整策略、邻域变异和加速策略,提出了求解多目标优化调度模型的综合改进布谷鸟新算法并求解模型,获得了发电、调水、泵站耗能多目标Pareto解集。以引汉济渭大型复杂跨流域调水工程为实例,将该模型与模拟调度模型和NSGA-Ⅱ算法多目标优化调度模型的结果进行比较,结果表明,该优化调度模型的发电、调水、耗能、弃水等各项指标合理,具有相对优势。     

水电站群发电能力的优化方法及应用分析

针对水电站群中长期发电计划编制的调度期末控制水位决策需求,建立以发电能力最大为目标的水电站群联合优化调度模型,并采用改进的逐次逼近与离散微分动态规划组合算法进行求解。以华电贵州区域乌江和北盘江两流域水电站群为例,采用2013年实际来水过程计算,通过与发电量最大、补偿效益最大等传统优化目标对比分析。结果表明:本文模型可根据各电站发电效率变化情况自动确定水库蓄放策略,实现水电站群调度期末控制水位及对应发电计划过程的同步优化,准确体现水电站群调度期内总发电量和调度期末总蓄能量的动态博弈关系。     

反调节作用下的梯级水库短期优化调度研究

为充分发挥上游大型水电站的调峰作用,保障下游供水、生态流量等供给,在下游建设反调节水库的梯级水库运行模式应运而生。目前,对水库反调节的研究多侧重于下库对上库出库流量或发电水头单方面的调节,并未将两者结合考虑。针对上述情况,以堵河流域潘口-小漩梯级水库为例,结合该梯级中“以电定水”与“以水定电”运行模式并存的生产实际,综合考虑小漩对潘口出库水量的调蓄作用以及对潘口尾水的顶托作用,建立了潘口-小漩梯级水库短期优化调度模型,并采用改进的POA算法对模型进行求解。计算结果表明：抬高小漩水库运行水位并保持其机组位于高效率区运行能够提升梯级水电站整体的发电效益。     

西江流域混联水库群多目标蓄能调度图研究

针对已有蓄能调度图研究很少关注大型混联水库群,且没有考虑多目标调度与蓄能调度图耦合的问题,通过对原有判别系数公式、水量平衡方程及蓄能计算公式的改进,将传统的纯梯级水库蓄能调度图模型进行拓展,提出了一种大型混联水库群蓄能调度图计算方法,并在综合考虑防洪、发电及生态等调度目标基础上,建立了大型混联水库群多目标蓄能调度图优化模型。以西江流域为例进行实例研究,得到了上游水库不同最小下泄流量情形下的多目标Pareto前沿,并基于此根据实际调度需求与约束提取了不同发电保证率要求及不同生态流量保证率要求下的最佳多目标调度方案。所建模型方法不仅可以很好地处理混联水库群蓄能调度图绘制与模拟中存在的复杂水量、水头联系,还可以有效地将所得多目标蓄能调度图应用到实际调度中。     

金昌二坝渠调水系统水能水量优化调度研究

针对金昌市二坝渠调水系统中供水水库与受水水库间输水渠有较大落差的特点,为解决输水渠不合理的年调水流量过程造成渠道梯级电站弃水量较大和受水水库供水综合效益低等问题,研究以水库缺水量最小和渠道蕴藏水能资源最大为优化目标,建立了调水系统水能水量联合调度模型。采用基于Pareto强度的多目标遗传算法求解调水流量序列的非劣解集,并基于最优调水流量过程利用"优化-模拟-仿真"的技术框架模拟分析了供水水库与受水水库的调度函数与调度规则。结果表明:优化调度方案合理可行,提高了渠道调水的有效性,增加了受水水库的综合效益,获取调水与发电双赢。     

乌江梯级水库联合优化调度方案研究

为寻求适合乌江梯级水库群最大发电效益的联合调度方式,对常用的梯级水库联合调度方式、模型建立进行了综合分析,提出以梯级蓄能调度图为指导,辅以水库蓄供水控制线为约束的联合调度方式,并给出了绘制梯级蓄能调度图的方法和步骤。实例分析结果表明,该方法不仅能合理控制水库蓄放水次序和蓄放水量,且调度条件简单,运行灵活,可有效增加梯级总发电效益,具有较好的实际应用前景。     

基于改进布谷鸟算法的梯级水库长期优化调度研究

梯级水库优化调度模型的求解一直是水利学科需要深入研究的基本问题。使用改进布谷鸟算法求解梯级水库优化调度模型是一种新思路。布谷鸟算法是近年来提出的一种新颖的启发式全局搜索算法,该算法参数少、鲁棒性强、搜索效率高,已得到广泛的研究和应用。对标准布谷鸟算法的寻优机制作了阐述,并尝试在算法进化过程中采用动态发现概率以及引入变异机制对标准算法进行改进,提出了改进的布谷鸟算法,并将其应用于某梯级水库优化调度中。以实例验证了布谷鸟算法在梯级水库优化调度中的可行性和有效性,提出的改进策略可有效克服标准算法中的"早熟"现象,改进算法搜索效率更高,寻优结果更稳定。     

梯级电站水库优化调度研究

针对梯级电站水库优化调度问题，建立以发电收益现值最大为目标的数学模型，进行优化计算，求解梯级电站水库优化调度方案。结果分析表明，所提模型与计算方法是可行和实用的。     

基于改进与优化调度图的梯级电站联合调度

针对水库调度图常规制作方法的不足,按照梯级电站联合调度的要求,运用基于确定性优化调度模型的水库调度图改进和优化制作方法,结合水库调度函数进行梯级电站水库联合调度;以杂谷脑流域梯级电站水库联合调度为例,绘制了杂谷脑梯级电站中狮子坪电站的水库调度图,制定了薛城和古城电站水库运行策略,形成了杂谷脑流域梯级电站联合调度的决策方案。结果表明:用改进与优化制作方法绘制的水库调度图,满足了降低出力的要求,协调了不同的调度区域,提高了水库调度图的保证率、实用性和经济性;采用改进与优化调度图结合水库调度函数的调度方式,能形成有效的梯级电站联合调度决策方案,提高了梯级电站的联合调度发电量。     

白丰梯级水库实用电力优化调度图的研制--变动目标水位控制法的研究

在分步设计及大量计算的基础上，提出了一套考虑因素相对全面，指导性强，易于操作的梯级水库电力实用优化调度图。该调度图继承了传统时历法调度图直观，简明的优点，又具有其特有的优化功能。该方法以汛末蓄满水库为标准，确定典型来水过程的预测调度线和初始目标；以获得梯级电站最大长期调峰收益为目标，以变动目标水位控制为核心，开发出调度图长系列操作通用程序模块，并以此模块作为寻优计算的手段，提出了水库长期运行与短期实时调度有机结合，以及模拟计算，水位偏差最优反馈，来水预报，目标水位寻优等多种实用处理技术。     

三峡与清江梯级五库联合优化调度效益分析

对三峡梯级和清江梯级组成的混联式水电站群进行联合优化渊度研究,建立了以梯级发电量最大为目标的水电站群联合调度模型,采用POA方法计算两个梯级单独运行和梯级联合调度时电量补偿效益.结果表明,丰、平、枯三个典型年的年电垦分别增加了15.14亿、17.25亿、4.4l亿kW.h,两梯级联合优化调度在提高非汛期发电量、减少主汛期弃水量等方面效益明显,联合运行对清江梯级的电能补偿效益更为显著.     

确定梯级水库中多年调节水库年末消落水位的模糊多目标决策法

在分析多年调节水库水电站发电量与水库蓄能量关系的基础上,建立了确定梯级水库中多年调节水库年末消落水位的模糊多目标决策模型.求解该模型可得到在给定权重下多年调节水库的年末水位及各级水电站相应的最优发电量.     

优化中华鲟产卵场水动力环境的梯级水库联合调度研究

为保护中华鲟资源,修复其产卵场水动力环境,通过资料调查、数值模拟等方法,明确三峡-葛洲坝梯级水库联合运行前后葛洲坝下中华鲟产卵场水动力环境演变趋势,构建优化中华鲟产卵场水动力环境的梯级水库联合调度模型。对比分析2010年中华鲟产卵期(10—12月)梯级水库实际调度过程与优化调度,得出结论:三峡-葛洲坝联合优化调度方案在满足梯级水库常规调度目标的同时,可有效提高中华鲟产卵场产卵适合度,优化产卵场水动力环境,增加中华鲟自然繁殖的概率,有效保护中华鲟资源。     

基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型及应用

传统的水库调度以兴利调度和防洪调度为主,常忽视生态环境问题,导致河流生态水文系统的健康状况不断恶化。相对传统的以水电站年发电量最大,发电保证率最高为目标函数,本研究还引入了生态保证率最高的目标函数,构建基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型,并采用NSGA-Ⅱ算法对模型进行优化求解。利用该模型对天生桥一级水库1956年-2008年的来水过程进行优化调度,结果表明:经济效益最大的调度方案会对天然径流过程产生显著的改变,而兼顾经济效益和生态目标的建议调度方案对水库的经济效益产生影响较少的同时能保证生态系统的稳定性。     

暴雨时期红水河流域梯级电站优化调度方案探讨

根据红水河菜场暴雨对河流梯级调度进行优化分析,利用发电量最大模型法,假定岩滩水库多种降水位方案,推求出梯级发电量最大方案,为今后遇到同级别的降雨,探讨出各级水库深度预泄错峰腾库、龙头龙滩水库错峰蓄能的最优梯级调度方案,减少水库开闸溢流损失,提高水能利用率,其优化调度效益显著,为水电优化调度提供科学依据和参考.     

沅水梯级水库长期发电优化调度研究

根据沅水流域梯级水库群的特点,以三板溪、白市、托口、碗米坡、五强溪等5座水电站发电效益最大为目标,构建梯级水库发电优化调度模型,利用逐步优化-逐次逼近动态规划混合算法进行求解。计算结果表明:沅水梯级水库发电效益最大目标较单一水库优化调度相比,在丰、平、枯水年份可分别增加发电效益0.28亿、0.76亿、0.37亿元。最后对比分析各水平年梯级优化运行与单一水库优化运行的水位控制过程,得出了实现沅水梯级水库长期发电效益最大的各水库控制运行策略,以指导沅水梯级水库实际生产调度。     

基于多重迭代算法的梯级水库群调度图优化方法

基于梯级水库群中各水库的常规调度图,建立了以梯级水库群多年平均发电量最大为目标的梯级水库群调度图优化数学模型,提出了基于多重迭代实现高维模型降维的求解算法,即以轮库迭代法实现空间多水库降维,以轮线迭代法实现单一水库多调度线降维,以逐次优化算法实现调度线状态降维。万安溪-白沙梯级水库群的算例计算结果表明,该优化方法能获得形态合理的优化调度图,并能有效提高水库群发电量。     

基于多目标决策技术的水库优化调度

现代水库承担的功用较多,传统的以单一功用为目标的水库调度已不能适应经济社会的发展。多目标决策在多个矛盾的目标下做出最优的均衡决策,有利于发挥水库综合功用。以水库本年发电量最大和下年水库蓄能最大双目标进行水库优化调度。工程实践证明,运用多目标决策技术进行水库调度可行、正确。     

基于改进灰狼算法的梯级电站中长期优化调度

为解决梯级电站中长期优化调度中非线性离散决策困难的问题,结合灰狼算法良好的局部寻优特性,建立了约束破坏度最小与发电量最大的双目标模型,前者作为种群迭代的全局目标,后者作为个体优化的局部目标,引入“当前搜索解的空间识别”机制,促进非可行解向可行解的过渡。通过闽江流域金溪梯级水库实例研究表明,相比于传统智能算法,改进灰狼算法在保障搜索全局性的基础上,可以提升目标的优化效果。