考虑提前蓄水的高坝后期导流风险效益分析

后期导流过程中采用提前下闸蓄水方式,可获得更多发电收益。然而这一措施会在汛期增加大坝施工期漫顶风险,并加大满足蓄水要求的赶工成本,使导流方案决策更为复杂。本文以高坝施工期安全度汛为研究对象,考虑水文、水力不确定性,模拟不同初期蓄水下闸方案的导流风险率;针对不同下闸时机和蓄水保证率,计算蓄水历时、提前蓄水的发电增量和发电效益;综合后期导流风险概率、发电效益和下闸蓄水赶工成本要素,建立后期导流方案多目标决策模型,寻求提前下闸蓄水时机。通过雅砻江流域某在建大型高坝工程实例分析表明,该方法能综合评价提前下闸蓄水方案的经济性和风险情况,在此基础上寻求理想下闸时机。研究为高坝后期导流施工决策提供了理论和实践依据。     

基于专家最大满意度的数字电网规划群体决策

数字电网规划运用到传统的电力规划中,具有决策数量大、影响因数多、时间紧等特点。由于专家的知识水平、主观偏好和经验不同,难以做到能满足各方的科学、系统和统一的决策。本文运用模糊层次分析法建立评价电网规划项目准则层指标矩阵,提出专家与群体决策相似度定义和专家满意度函数,并构建了基于专家最大满意度的群体决策模型,论证了其最优解的求解方法。最后,通过将理论运用到广西"十四五"配电网规划群体决策中证明了该方法的可行性和有效性。     

基于D-S证据理论的输变电设备状态检修多目标群决策

针对目前状态检修决策中存在的决策模型目标单一且适用性受限,没有考虑到决策者的实际检修预期和检修意愿,个体决策而非群决策等问题,提出一种基于D-S证据理论的状态检修多目标群决策模型。首先建立了状态检修决策框架和以效用、成本为一级指标的检修决策指标体系,并给出了指标量化方法;然后将决策指标作为证据源,将在检修导则和基于当前状态的剩余寿命预测指导下形成的检修方案作为识别框架,将各方案下标准化的指标值、指标综合权重和专家权重归一化到D-S证据理论的基本概率分配(basic probability assignment,BPA)值中,实现对检修方式和检修时段的多目标群决策。最后,算例验证了该模型能够有效地实现状态检修多目标群决策,并能根据决策者意愿进行调控,决策结果使所有指标达到综合最优。     

基于前景理论的发电商电量分配策略

基于前景理论研究了有限理性前提下发电商的最优电量分配策略。在前景理论的框架下,分析了发电商的价值函数和概率权重函数,建立了计及发电商心理因素的电量分配决策模型。该模型同时考虑了价值函数和概率权重函数对发电商电量分配决策的影响。通过计算不同方案下发电商的前景效用值,将得到的前景值最大的方案作为发电商的最优分配方案。相比于传统的电量分配决策模型,该决策模型更能反映发电商的心理愿望。算例结果验证了该模型的可行性和有效性。     

三峡水库汛后提前蓄水方案研究

本文研究了三峡水库汛后提前蓄水方案，采用一维恒安流不平衡输沙数学模型计算了原方案（175-145-155m）及汛后提前蓄水方案的水库泥沙淤积情况，讨论了汛后提前蓄水对三峡工程在防洪、发电及航运的影响，并初步评价了提前蓄水方案的综合效益。所得结果可供三峡工程正式建成后制定合理的调度运用方案参考。     

发电企业多交易市场发电量优化分配策略

发电企业在多市场交易中,受发电成本、燃料价格以及市场供需关系等因素的影响,不同的分配方案会有不同的收益和风险。考虑到发电企业决策环境的模糊性,借鉴模糊投资组合理论,将以期望收益、收益的均值半绝对偏差和期望收益偏度为目标的多目标优化问题转化为模糊规划问题,构造了基于满意度的发电企业发电量优化分配决策模型,并采用遗传算法加以求解。该模型可以较好地在决策中体现决策者对待风险的心态以及专家知识和经验。算例验证了该方法的有效性。     

三峡水库运行初期蓄水调度函数的神经网络模型研究及改进

针对三峡水库运行初期汛末蓄水实时调度问题,提出了一种改进方案用以训练神经网络水库调度函数,并与传统方案进行对比分析。首先建立了水库汛末蓄水优化调度模型,并通过动态规划求解生成了训练样本,然后采用两种方案训练神经网络调度函数:①传统方案(优化———拟合):用神经网络直接拟合优化出的训练样本;②改进方案(优化———拟合———再优化):直接以模拟调度的发电量最大为目标,而将传统方案输出的神经网络权重作为优化初值,采用直接优化方法(单纯形法)进一步调整神经网络权重。通过比较这两种方案,得到了改进方案虽不能最好的拟合训练样本与检验样本,但在实际调度中却可以获得较高的蓄满率及较大的发电效益的结论;并详细的分析了其原因。因此,在训练神经网络调度函数时,最终目标应是使整个调度获得最大的效益,而不是去最好的拟合最优训练样本;而改进方案为训练神经网络水库调度函数给出了一有效的算法。     

水库群蓄水调度多目标随机规划与聚类分析

梯级水库群汛后蓄水期蓄水时机、速率、次序决策面临径流不确定、多目标竞合关系复杂等问题。针对蓄水期决策难题,构建发电、蓄满、生态、上、下游防洪安全等指标的水库群多目标随机规划模型,生成非劣解集;采用K均值聚类法提取非劣解集类别特征,分析目标矛盾关系及蓄水机制。以溪洛渡-葛洲坝梯级水库群为例,结果表明：蓄水期来水越枯,蓄水难度越大,综合效益越低,枯水年发电量较丰水年下降了21.6%;上游防洪安全与发电量矛盾性最强,由枯到丰相关系数降低了0.047;溪洛渡、三峡蓄水呈分段式变化,前期快速蓄水,中后期缓速蓄水。本研究提出的耦合水库群多目标随机规划与聚类分析方法对于科学制定水库群蓄水方案具有参考价值。     

变电站状态检修决策模型与求解

在电网状态检修概念引导下,针对设备在拓扑上仅与变电站关联的设备状态检修决策问题,在假设变电站进出线状态一定的前提下,建立变电站状态检修决策模型。在对变电站实施状态检修决策必要性阐述的基础上,提出在设备状态监测、预测基础上的设备状态转移马尔科夫过程,并基于此方程对前瞻时间内设备状态概率进行求解。进而给出变电站因设备状态检修时机而变动的检修风险和故障风险的数学表达。最后以故障风险与检修风险和的最小为目标,考虑满足状态检修的相关约束条件,构建了变电站状态检修决策模型,并基于成熟的遗传算法实现对该模型的求解。通过简单算例,阐明该研究的必要性和有效性。该研究是电网状态检修理论的深入,是实施复杂电网状态检修分解协调决策过程的重要环节之一。     

基于云模型和灰色区间关联的重要电力用户风险群评价

在初步构建供电企业的重要电力用户风险评估指标体系的基础上,为减小由专家群体主观知觉和经验不同所导致评价结果的不确定性以及风险自身的不确定性,首次提出了一种基于云模型和灰色区间关联的风险群评价方法。该方法将专家群体的模糊语言评价值综合成正态云模型,并通过云规则转化为区间值,以灰色区间关联的评价方法来对风险进行综合评价。以供电企业的具体风险评价为例,对比其他评价方法,验证了评价结果的合理性。研究结果表明该方法可更加有效、客观地评价重要电力用户风险。     

三峡水库中小洪水分级调度规则研究

近年来随着上游来水减少、控制性水库陆续建成运行,以及防洪、发电、航运等方面需求日益提高,新情况下三峡水库若继续按照初步设计的防洪调度方式调度将不能很好满足新的需求,并造成大量洪水资源浪费。本文在分析三峡一些特殊水位和下泄流量的基础上,对中小洪水提出了一种结合库水位与入库流量大小进行分级调度的规则,并拟定多种方案模拟演算。结果表明:该调度规则可在不降低三峡设计防洪标准的前提下,更加合理的消峰拦蓄减轻下游防洪压力,增加通航时间,并有效利用洪水资源,较初步设计方式增加汛期多年平均发电量8%以上,充分发挥三峡水库汛期的综合利用效益。     

石泉水库主汛期拦蓄洪尾超蓄运用的风险分析

针对水资源匮乏和汛期水库大量弃水的矛盾，提出了有效的解决途径——汛期通过适时拦蓄洪尾超蓄运用的方式来充分利用洪水资源。拦蓄洪尾超蓄运用存在一定的风险，本文就超蓄运用的风险因素进行了识别分析，并从水文频率分析角度提出了计算超蓄风险率的方法；通过对石泉水库不同超蓄水位的风险率进行计算，结合可接受风险率值，得出了该水库拦蓄洪尾超蓄运用的期望水位。     

高堆石坝施工度汛挡水风险动态控制模型研究

在高堆石坝施工度汛不允许过水的条件下,通过调整坝体施工进度可实现挡水风险控制。针对挡水风险的不确定性,将自适应控制理论引入高堆石坝施工度汛过程,构建挡水风险动态控制模型。采用实测洪水序列的一阶自回归模型模拟洪水过程,计算施工度汛实时挡水风险率;考虑决策者风险偏好,以度汛决策阶段可接受风险率作为期望轨迹对实时风险率进行跟踪,以实体轨迹逼近期望轨迹为目标,动态调整高堆石坝挡水高程,控制度汛挡水风险至可接受范围内。工程实例分析表明:施工度汛挡水风险动态控制模型能有效控制风险至预期,并较好地解释了决策者意愿付出最大成本在度汛后期趋于稳定的原因,为高堆石坝施工进度控制和度汛决策提供了依据。     

三峡水库9月分旬控制蓄水初步研究

三峡水库提前蓄水是充分发挥三峡水库效益的重要课题,而提前蓄水必然会提高三峡大坝的防洪风险,有必要提出一个有效的调度方案解决。本文在分析三峡水库洪水的基础上,提出了9月分旬控制蓄水的方案,针对不同频率的洪水组合进行了调洪演算,得到了9月各旬相应的防洪限制水位,并对其发电效益进行了比较。所得结论可供三峡工程在实际运行中制定调度方案参考。     

金沙江梯级与三峡水库群联合蓄水优化调度

依据长江上游流域水文气象特征,确定各水库提前蓄水时机。建立了基于防洪、发电和蓄水的多目标调度模型,采用Pareto存档动态维度搜索算法（PA-DDS）优化求解,得到一系列非劣优化蓄水方案。结果表明：在不降低原设计防洪标准前提下,乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝和三峡水库的优化起蓄水时间可分别提前至8月1日,8月1日,9月1日,9月1日和9月10日,与原设计方案相比,优化方案蓄水期年均发电量可增加36.82亿kW?h,增幅3.12%;水库蓄满率达95.09%,提高3.38%。对于蓄水期为平、枯水年份,各水库蓄水时间可进一步提前至8月1日,8月1日,8月25日,8月25日和9月1日,蓄水期年均发电量可增加45.75亿kW?h,增幅4.10%;蓄满率由88.52%提高至93.89%,经济效益显著。     

水库汛限水位控制多目标协同决策研究北大核心CSCD

水库汛限水位分期控制是提高洪水资源利用效率有效途径。利用圆形分布法进行汛期分期;确定汛限水位分期控制的效益、风险指标集,建立风险效益多目标协同决策模型。计算各指标集效用函数,确定赢得函数值及可达效用集合,利用非线性规划求解理想Nash协商解。根据模式识别理论确定最优方案,以现状点作为风险效益协商决策基点,通过调整现状点实现对风险效益的偏好。以响洪甸水库为例,首先考虑风险效益同等看重情况,水库前、后汛期最优汛限水位分别为127.0 m和126.5 m。增加风险现状点取值实现前汛期对风险的偏好,风险赢得函数值提高,前汛期最优汛限水位随之降低;增加效益现状点取值实现后汛期对效益偏好,效益赢得函数值提高,后汛期最优汛限水位随之升高。     

基于不同生态风险度的水库调度方法研究

生态调度是平衡生态效益与其它效益的一种环保措施。当效益间发生矛盾时,可选择不同生态风险度作为决策依据,开展水库调度。以坝下典型断面的水深和流速为约束,提出基于鱼类产卵期生境断面水力需求和考虑不同生态风险度的生态调度模型。以元江桥头电站的华南鲤产卵场为例,评估5种典型日设计调度方案的生态风险度,结果显示2个方案的风险度为0,3个方案的风险度大于0.5。设计0.14、0.29、0.43三种目标风险度,分别对上述3个调度方案进行优化,得到9个优化方案。结果显示,优化方案的发电量与设计方案相比减小比例最小为16.29%,最大为36.37%。该模型可为生态约束的形成和生态调度方案的制定提供理论参考。     

水库来水量长期综合预报方法研究

水库生产计划的制订、调度、汛末蓄水等活动需要了解未来的水情,因此对水库来水量做出长期预报非常重要。本文利用神经网络灵活多变的拓扑结构,建立了基于物理成因的水库来水量定性预报和定量预报模型,最后综合二者结果得出预报结论。将模型应用于我国东北地区的丰满、云峰水库年来水量的长期预测,取得了较好的效果。实践表明,定性预报和定量预报相结合的综合预报方法,克服了传统使用单一定性或定量预报模型进行预报的盲目性,可以提高预报结果的精度和稳定性,值得应用和推广。     

基于净雨预报信息的水库防洪调度方式研究

为进一步提高洪水预报信息在水库调度中的应用水平,本文以山东半岛龙角山水库为研究对象,首先构建在实际生产中广泛应用的新安江模型,采用确定性系数和绝对误差评价模型误差,并通过合格率评定径流深预报和峰现时间预报的精度等级。结果表明,各项评价指标在模型率定期和验证期的精度均为甲等,可为水库预报调度规则的制定提供可靠的理论依据。然后利用新安江模型预报出的净雨信息,制定水库防洪预报调度规则,调算不同频率设计洪水,并与常规调度方式下调洪结果作对比。通过比较发现,预报调度模型能够提前预泄,有效降低水库调洪最高水位和减小最大下泄流量,增加削减洪峰流量,对减小水库上下游防洪风险和提高水库防洪效益具有重要意义。