双层耦联遗传算法求解流域梯级水电站厂内经济运行问题研究

针对梯级水电站厂内经济运行调度模型约束条件多、求解复杂的问题,提出了一种基于遗传算法的双层耦联求解算法,该算法兼有机组负荷分配和机组组合双重优化的特点,可同时求得厂内经济运行优化调度模型的全局最优解.研制开发了基于此算法的梯级水电站厂内经济运行优化调度程序软件,并且已应用于某流域梯级水电站厂内经济运行实际调度计算中,取得了较高的工程应用价值.     

基于耦合模型的流域污染负荷分配实例

流域污染负荷分配是实施流域精细化管理的重要措施。在指标选取过程中,为了定量描述评价指标对流域污染负荷分配的重要性,引入随机森林算法对各指标作重要性评价,依据重要性程度筛选涵盖全部影响因素的评价指标,并进一步确定各指标权重。将评价指标体系与环境基尼系数模型相结合,构建污染负荷分配耦合模型,并以清潩河流域(许昌段)为例,制定基于控制单元的COD负荷分配方案。结果表明,满足重要性评分要求的指标分别是居民人均收入、单位GDP污水产生量、工业企业水消费量、地表水资源量、控制单元面积,评分分别为13.97、9.65、8.77、5.21、1.09。依据耦合模型制定的2020年清潩河流域(许昌段)各控制单元COD负荷分配方案中,控制单元QYH-3的削减量和削减率均最大,分别为617.14t/a和30.44%。分配方案基本符合流域实际,结果较为科学合理。     

棉花滩水电站机组间负荷最优分配研究

机组间负荷最优分配是降低水电站总体耗水率、增加发电量的一项有效的非工程技术措施。针对棉花滩水电站机组运行特点,采用双层逐步优化算法,实现了"指定工作机组"、"指定工作台数"等多种模式的负荷最优分配,得到了棉花滩水电站耗水率最小的机组间负荷分配方案。该方法更好地反映了棉花滩水电站运行的实际情况,对类似工程具有一定的借鉴价值。     

海浪河流域梯级水电站布局研究

通过对海浪河已有规划基础上,以争取最大化的经济效益和生态环境效益为目标,进一步研究海浪河流域梯级水电站的合理布局。     

瀑-深梯级AGC厂间负荷实时分配策略研究及应用

为了实现瀑布沟、深溪沟电站的实时联合运行控制,基于分层调管的原理,以深溪沟电站水位控制为目标,提出了一套能够实现瀑布沟和深溪沟两站水量与电量平衡的厂间负荷实时分配策略及求解流程。针对厂间负荷分配时,不同机组组合下的虚拟单台机组的发电特性曲线和振动区,分别采用动态规划技术和集合区间运算法给予求解,同时还给出了一种简单实用的厂间联合躲避振动区的策略。在此基础上,开发的集控侧梯级AGC系统,已成功地应用到了大渡河瀑布沟和深溪沟梯级实时联合运行控制中,且计算结果满足实际运行工况的要求。     

基于流域的梯级水电站安全应急平台建设研究

随着流域水电的运行,流域性突发事件的频发,流域安全已成为社会各方关注的焦点.为此,针对流域梯级水电站安全应急平台建设进行了研究,提出了流域安全应急平台建设总体框架,针对流域安全涉及到的监测体系、安全应急指标体系、突发事件应急管理方案以及平台建设等方面进行了阐述,提出了以流域安全应急数据中心为依托,流域为管理对象,综合利...     

古田溪梯级水电站实行日负荷最优分配的准则和方法

古田溪是福建省闽江水系的一条支流,流域面积1,799公里~2,多年平均降雨量为1,740毫米,多年平均来水量为14.2亿米~2。每年供、蓄水期并不分明,一般4至9月为蓄水期,10月至次年3月为供水期,洪枯流量相差极为悬殊。古田溪水电站由4个梯级电站串联组成,     

基于非点源污染负荷的流域生态补偿动态计算研究

生态补偿定量化计算是建立流域生态补偿机制的重要内容,也是生态补偿机制实施的关键。目前流域生态补偿的核算大多停留在利用年平均数据的粗略估算上,缺乏更加精细准确的核算过程。通过构建分布式流域非点源模型,考虑水文、水质的精细变化过程,创新性地提出基于流域非点源污染负荷核算方法,结合控制断面超标污染物通量治理成本,可精确到日时间尺度的流域生态补偿精细化动态计算方法。以香溪河流域为实例,对所建的模型进行了应用和验证。结果表明:香溪河流域2015年可获得的生态补偿值较2005年增加1 207.14万元;每实现1 km~2的退耕还林,因非点源污染负荷减少和生态环境改善可获得约2.60万元的生态补偿。     

梯级水电站日负荷图优化研究

根据梯级水电站日负荷优化分配数学模型的非线性特征,采用遗传算法,对梯级水电站日负荷图形状的变化,即发电量大小和峰谷差值大小对梯级水电站运行的影响进行了优化计算分析,得出的相关结论具有一定的普遍意义和实际应用价值。     

基于防洪调度的流域梯级水电站决策系统

通过对衢州衢江流域的调研和初步探索,做了初步的方案研究,认为可以通过现有的水雨情观测系统,通过梯级调度建模,结合现代化的技术,开发一款基于防洪调度的流域梯级水电站决策系统,实现衢江流域实时水雨情共享系统、流域重点控制断面洪水预报系统、流域水库群联合防洪调度系统、流域水库群联合兴利调度系统等非常有必要,也是科学和可行的。     

基于JMI-CNN-LSTM耦合模型的梯级水电站间流量动态滞时关系

【目的】梯级水电站间存在的水力联系导致下游电站的运营模式往往受制于上游电站,以往的梯级水电站优化调度中通常选择忽略流量滞时或认为其是常数,少有考虑流量滞时与上游水电站出库流量及区间降雨等因素的动态关系。为提高下游电站预判流量精确度,将神经网络应用到梯级电站间流量动态滞时研究中。【方法】首先采用联合互信息理论选取下游电站入库流量的主要影响因素作为模型输入因子,其次根据卷积神经网络和长短时记忆神经网络的互补特性,建立上游出库流量与下游入库流量的JMI-CNN-LSTM深度学习网络模型,最后结合实际算例,将所建立模型的拟合结果与随机森林回归模型、固定滞时模型进行对比。【结果】结果显示：本文所建立的模型较相同条件下其他方法各类误差均存在不同程度的减少,其中MAE至少减少了14.6%。【结论】结果表明：相较其他方法,JMI-CNN-LSTM耦合模型预测精度更佳,能够更准确的体现梯级电站间流量滞时的动态关系。     

一种新的梯级水电站日负荷最优分配的数学模型与算法

提出在给定梯级电站日总出力过程条件下,充分考虑了电站间的流水滞后时间和水库中回水的影响,保证使用水库中水量最少并能避免或最大限度地减少因日调峰而造成的弃水,最优分配各电站出力的数学模型、最优性条件和实用寻优算法。图1幅。     

快速动态规划法在运行机组间有功负荷分配中的应用

根据动态规划最优化原理，从水电厂运行中的空间，时间最优要求出发，提出了一种于水电厂实时监控要求的负荷分配最优化方法－快速动态规划法，并建立了其数学模型，计算结果表明，这种方法不仅可使水电厂厂内运行获得明显的经济效益，而且因计算速度快、占用计算机内存少，为水电厂厂内经济运行的实时控制创造了条件。     

沅水流域梯级水电站联合优化运行研究

为了实现梯级水电站联合优化运行,充分发挥梯级水库群的调节作用,针对沅水流域三板溪、白市、托口、洪江、碗米坡、五强溪等6座水电站,分别构建梯级水电站发电量最大模型和发电效益最大模型,采用逐步优化—逐次逼近动态规划混合算法进行求解。由两种模型计算得出:与单一水库优化调度相比,在丰、平、枯水年份,沅水梯级水电站发电量最大目标可分别增加发电量3. 666亿kW·h、4. 884亿kW·h和1. 549亿kW·h,发电效益最大目标可分别增加0. 993亿元、1. 22亿元和0. 377亿元。最后分析总结沅水梯级水电站联合运行两种目标下的最优运行策略,为梯级水电站的优化运行提供理论依据和技术支持。     

基于动态规划的梯级水电站长期优化调度研究

根据动态规划的最优性原理,结合梯级水电站对优化调度的要求,建立以整个梯级水电站年发电量最大为目标函数,以各时段下泄流量为决策变量的水库优化调度模型。对小中甸水电站径流资料进行分析,选择适合的样本径流资料,对选择的样本径流资料进行确定型优化调度计算,取得比较满意结果,发电量比常规方法有明显提高。     

基于委托代理模型的梯级水电站补偿效益分配

调节水库有显著的梯级补偿效益,可以大大提高下游各梯级电站的保证出力和年发电量。为有效解决梯级龙头水库的巨大建设投资和补偿效益分配,实现梯级水电站联合优化运行,在深入分析国内外各种补偿效益分配的方法后,基于委托代理理论,提出隶属于不同业主的梯级水电站群委托代理关系的效益分配模型。算例分析表明:该方法能激励上游电站配合下游电站整体运行的积极性,使水能资源得到合理利用。     

基于廊道约束的水库调度图优化遗传算法

为解决水库常规调度图制作经验性强、未考虑水量和水头的最佳协调问题,对常规调度图中的调度线进行进一步优化。通过编码、迭代和数学评价指标建立了调度图逐线寻优方法,以解决调度图优化中多线、多时段导致的高维问题;通过小可行域迭代计算,建立基于廊道约束的遗传算法,减少了调度图优化的工作量,缓解了调度线形态畸变问题。实例模拟表明,对于年保证率允许降低的电站,通过适当降低年保证率,可以提高多年平均发电量。     

用改进遗传算法求解水火电力系统的有功负荷分配

水火电力系统的短期有功负荷分配在电力系统的经济运行中发挥着重要的作用，从本质上讲它是一个具有复杂约束条件的非线性大型动态优化问题，处理起来十分复杂，采用传统优化算法难以得到理想的结果。文中提出对决策变量直接采用浮点数编码技术，并根据给定的概率分布进行杂交操作和实施参数变异的改进遗传算法（RGA），用以求解此问题，最后用具体算例对该方法进行了验证。通过与二进制编码遗传算法所得结果进行对比分析，表明此法计算结果正确合理，收敛速度快，求解精度高。这也说明RGA不失为一种行之有效的优化方法，具有应用潜力。     

水电站机组间最优负荷分配问题的多重解研究

本文对动态规划算法进行改进，通过记录耗流量与当前最优解相同的所有分配方式，并结合等微增率原理，提出了一种推求多重解区域的算法。在采用分段线性化方法（线性插值）描述机组出力特征曲线的条件下，建立了0-1混合规划模型，以隔河岩水电站为背景，论证了提出算法获得的最优解为全局最优解，并依据基于等微增率原理的多重解条件，得出了多重解区域，对多种总出力情况分析讨论表明：水电站机组间最优负荷分配问题的最优解可能不唯一，多重解可为离散点、也可能为直线、还有可能为一些面。提出的多重解寻求方法可应用到机组控制中，对提高机组的稳定性等具有实际意义。