POA算法在水库水沙联合调度中的应用研究

为使水库保持最佳的发电效益,同时又能最大限度地保留有效库容,利用多目标规划方法构建了水沙联合调度多目标规划模型,模型由水库优化调度模型及泥沙冲淤计算模型两部分组成,通过水位参数的传递实现子模型的结合,并利用改进逐步优化算法对模型进行求解。以三峡电站的实际数据为例进行了计算,结果表明模型得到的数据合理、计算速度快,为研究水库泥沙问题提供了重要依据。     

水库水沙多目标联合优化调度研究

针对水库运行中蓄水与排沙的矛盾,兼顾水库防洪、发电、航运及长期利用的综合运用目标,利用多目标决策方法建立了水库水沙多目标联合优化调度模型,即汛期采用分级流量原则控制水位运行,制定分级流量与对应的运行水位,通过水库发电调度与泥沙冲淤计算的耦合,计算在约束条件下水库的发电量、泥沙淤积量及长期综合效益。将该模型应用于三峡水库综合运行研究中,汛期按分级流量原则控制水位运行50年。计算结果表明,与原设计水位运行方式相比,汛期分级流量运行的综合效益增加6.324%、发电量增加5559%、泥沙淤积量仅增加0.148%,可见水沙联合调度的汛期分级流量运行方式能充分发挥三峡水库的综合效益。     

基于改进多目标蝙蝠算法的洛河流域水库优化调度

为了发挥水资源综合利用的最大效益,实现水库发电和供水效益双赢的优化调度需求,以水库发电量最大和水库下游用水区域总缺水量最小为目标建立了多目标优化调度模型。同时,提出改进多目标蝙蝠算法(IMOBA)用于求解多目标优化调度模型,该算法引入外部精英蝙蝠集EBS()来存储算法寻优过程中的非劣解,设计一种基于混沌原理的脉冲发射率生成机制来增强算法的搜索能力,并加入变异操作以提高算法的种群多样性。将改进多目标蝙蝠算法应用在洛河流域故县水库,得到丰、平、枯三种典型年下的故县水库调度方案集。结果表明,IMOBA算法合理有效且优于多目标蝙蝠算法(MOBA),能较好地反映洛河流域故县水库的发电和供水要求。同时验证了多目标优化调度模型的可行性,为流域水库多目标优化调度方案的制定提供了新途径。     

基于相似推理的多沙河流水库坝址泥沙预测

多沙水库泥沙淤积严重制约了水库兴利效益的发挥,而实施水库水沙优化调度、提高排沙效率的关键在于坝址泥沙预测。利用不同洪水之间的相似性,在构建水库水沙过程相似性指标体系的基础上,分析了水库水沙过程相似性,提出了坝址泥沙预测相似推理方法,预测了三门峡水库坝址泥沙过程,并进行了预测误差分析。结果表明,该方法切实可行,预测精度较高。     

基于向量夹角和最小的组合评价方法在水沙联合调度中的应用

针对水库水沙联合调度方案评价的复杂性及单一评价方法存在的局限性,以向量夹角和最小为优化目标,提出了基于向量夹角和最小的组合评价方法,并以溪洛渡和向家坝梯级水库为例,将该方法应用于水库水沙联合调度的非劣调度方案评价中。结果表明,组合评价方法的计算结果与各单一方法的计算结果相关程度高,可同时反映方案间的优劣次序及其相对优劣程度,其评价结果符合水沙联合调度的客观规律。     

基于群居蜘蛛优化算法的水库防洪优化调度模型及应用

针对水库防洪调度问题多约束、高维、非线性不易求解的特点,提出了基于群居蜘蛛优化算法的水库防洪优化调度模型求解方法,该方法利用蜘蛛群体的协同机制,寻找最优的防洪优化调度决策。实例验证表明,该算法不仅获得较好结果,而且参数少,优化计算结果稳定,能满足实际水库防洪优化调度的需求,可推广应用。     

基于拥挤距离的多目标粒子群优化算法在漳河水库优化调度中的应用

针对传统多目标优化算法的不足,提出了基于拥挤距离的多目标粒子群优化算法(MOPSO CD),该算法用拥挤距离来维持精英策略和选取全局极值,同时引入动态非均匀变异算子,用以维持粒子多样性、减缓算法收敛速度、避免早熟收敛。以漳河水库为例,建立了以灌溉缺水量最小和发电量最大为目标函数的两目标优化调度模型,将MOPSO CD应用于模型的求解中,得到了足够多且较均匀的非劣（Pareto）解前端。     

黄土地区中小型水库排沙计算方法

本文在对黄土地区中小型水库调度运用和利用异重流排沙的实测资料进行分析的基础上,提出水库泥沙淤积和异重流排沙的总量平衡计算方法.该方法依据资料简单,能快速的给出水库泥沙信息,为水库的水沙联合优化调度提供依据.本文引用的计算实例,其计算结果与实测吻合良好.     

梯级水电站多目标兴利调度建模及求解

鉴于流域梯级水电站联合运行是一类多目标、高维数、多约束的复杂优化问题,以流域梯级总发电量最大和最小下泄流量最大为目标,建立梯级水电站多目标兴利调度模型。同时,结合Pareto优化理论的数学描述方法,提出了适用于多目标优化问题求解的双种群多目标粒子群算法(DPPSO),通过构建外部精英种群及其更新维护模式,为原始种群进化提供了精英向导。在金沙江下游梯级水电站多目标兴利调度中的应用表明,所提方法可均衡优化发电、通航两个目标,且求解精度高、非劣解集分布性好,为求解复杂梯级水电站多目标优化调度问题提供了一种新思路。     

考虑风电消纳能力的含风电场电力系统多目标优化调度研究

针对含风电场的电力系统调度中存在的风电消纳问题,提出一种基于第二代非劣支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)的多目标优化调度方法。为使电力系统在消纳尽可能多的风电同时,兼顾经济性、安全性和环保性,分别以风电消纳、发电成本和污染物排放量为目标建立了含风电场电力系统双目标及三目标调度模型,采用NSGA-II进行优化求解,并详细分析了不同目标组合策略下电力负荷、机组组合和优化目标对风电消纳的影响程度,同时引入伪权向量法为决策者提供非劣解信息,辅助决策者完成优化调度。分析结果表明,该方法有助于评估机组组合、目标组合等因素对电力系统优化调度的影响程度,对合理提高含风电场电力系统的风电消纳能力有一定的指导意义。     

基于风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性而导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定和调度产生的影响,提出了含风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度模型。利用抽水蓄能的抽蓄特性,将风电和光伏出力进行时空平移,使风-光-蓄联合出力转变为稳定可调度电源,具备削峰填谷的功能,与火电机组共同参与系统优化调度。以风-光-蓄联合出力最大、广义负荷波动最小和火电机组运行成本最小作为目标函数,建立多目标优化调度模型,通过多目标处理策略,使目标函数简化为2个,以降低问题维数;在求解阶段,利用分层求解思想,将模型划分为两层,分别采用混合整数规划方法和机组组合优化方法进行求解。10机测试系统仿真结果表明：所建模型可以提高风能和太阳能的利用率,缓解火电机组的调峰压力,大幅降低风电反调峰特性对电网的影响,从而保证电力系统安全、稳定、经济运行。     

基于改进烟花算法的汾河水库优化调度模型研究

针对水库多目标优化调度问题,采用改进的烟花算法求解带自适应罚函数的水库多目标优化调度数学模型。针对传统烟花算法爆炸半径计算方法在算法运行后期可能出现最优烟花爆炸半径为零的问题,引入自适应动态爆炸半径以平衡算法在解空间的全局及局部搜索能力;针对传统烟花算法位移变异操作的不足,改进其位移变异操作,以提高算法局部搜索的多样性。以山西省汾河水库为例,考虑无引调水和引黄入汾两种情景,分别给出不同情景下汾河水库的调度方案。实例结果表明,模型优化后的各月缺水率平方和比实际降低了66.13%;水库年总发电量比实际发电量提高了22.39%;引黄入汾调水工程的建立可进一步综合提高汾河水库的供水效益和经济效益。     

基于多目标粒子群算法的微电网优化调度

提出了一种经济与环保相协调的微电网优化调度模型,针对光伏电池、风机、微型燃气轮机、柴油发电机以及蓄电池组成的微电网系统的优化问题进行研究,在满足系统约束条件下,建立了包含运行成本、可中断负荷补偿成本以及污染物处理费用的微电网多目标优化调度模型,并利用多目标粒子群算法（MOPSO）求解微电网优化调度问题,仿真结果表明该模型对微电网优化调度具有一定的指导作用。     

基于一维水沙模型的多沙水库分期汛限水位选择

为提升多沙水库的发电效益、选择合适的分期汛限水位,应用一维非均匀流不饱和输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,模拟了该水库在多种拟定分期汛限水位方案下水流、泥沙等因素的长期变化过程,计算了各方案总库容、有效库容淤损率及多年平均发电量等指标,并综合考虑提升水库发电量和保证水库防洪安全方面目标对各方案进行比选,确定了该水库的最佳分期汛限水位方案。该方案可在一定的泥沙淤积水平年内提升水库的发电效益,并通过预泄调洪方式以保障其防洪安全。     

水库长期发电优化调度的不确定性分析

为了解水库调度中不确定因素对水库长期发电优化调度的影响,以三峡水库为例,根据确定性系数与预报误差的关系对入库径流过程进行随机模拟,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性的影响,不同时期选取不同的调度起调水位,运用动态规划法进行水库发电优化调度,将其结果与优化调度和常规调度结果进行比较,得出入库径流的预报误差、出库泄流能力和起调水位的变化等三个不确定性因素对水库长期优化调度的影响较大,而水位库容曲线的不确定性对结果的影响较小。并以确定性系数0.9、变异系数0.1和起调水位145m为例,综合考虑了各项不确定性因素对三峡水库长期发电优化调度的影响。结果表明,多年平均发电量减少0.94×108kW·h,这与三峡水库实际运行情况相符合。     

晋中南-长治供水区水资源优化配置模型研究

针对供水区优化配置问题,以流域供水、生态和发电为目标建立了供水区水资源优化配置模型。设置供水区无引调水和考虑引黄入晋工程两种调度情景,分析丰平枯三种典型水文年研究区水资源优化配置方案。同时,提出一种改进多目标猫群算法(IMOCSO),对模型进行高效求解,得到多情景下的供水区水库调度方案集,为制定晋中南-长治供水区水资源优化配置方案提供了理论依据。算例结果合理有效,能较好地反映晋中南-长治区供水要求,验证了模型的可行性,为供水区水资源分配提供了新途径。     

三种水库优化调度方案实施模式的对比研究

为研究水库优化调度方案在水位、流量及出力控制模式下的实施效果,以发电量最大为目标建立优化调度模型并求解,选取发电效益、水位越限风险率及弃水量构建评价指标体系,对不同水库运行工况下的调度方案实施过程进行仿真计算,并评价其实施效果。小漩水电站的实例应用结果表明,水位控制模式对应的水位越限风险率最低,但弃水量最大导致其发电效益最差;流量控制模式与出力控制模式对应的水位越限风险率相差不大,但出力控制模式弃水量更少,发电效益更高。因此,出力控制模式可作为调度方案实施过程中的首选模式。     

基于遗传算法的地表水取水泵站优化调度

针对我国地表水取水泵站运行效率不高、能源浪费等问题,基于地表水取水泵站优化调度模型,利用遗传算法以泵站运行总功率最小为目标函数编写泵站优化调度程序,分别计算北方某水库地表水处于最低水位不同日供水量、常水位不同日供水量的系统工况下泵站运行功率。结果表明,地表水常水位运行情况下比日常运行方案节能3.8%。可见遗传算法编写的泵站优化程序有效可行。