基于三阶段逐步优化算法的三峡水库水沙联合优化调度研究

针对水沙联合优化调度多目标、高维、难以求解以及泥沙淤积计算具有后效性的问题,以泥沙淤积量为基本目标、发电量为约束目标,利用约束法将多目标水沙联合优化调度模型转化为单目标模型,并采用三阶段逐步优化算法进行求解。以三峡水库水沙联合优化调度为例,获得了满意的水库发电与泥沙淤积的非劣解集及水库非劣运用过程,验证了所建立模型及提出的求解方法的合理性和有效性。     

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。     

多目标综合利用水库实时优化调度模型研究

以河北省洋河水库为例，建立了具有引青调水和水库泄水两个决策变量的综合水库多目标动态规划实时优化调度模型，提出了含变动罚系数的离散微分动态规划方法，经计算七成果分析表明，所提模型与方法进可行和实用的。     

基于多目标动态规划算法的水库兴利优化调度模型及应用

针对多阶段多目标水库优化调度问题,以邯郸市东武仕水库兴利调度为例,通过设计频率P=20%的入库径流和需水过程,构建了基于水力效益和耗水效益的水库兴利优化调度模型;基于NSGA-Ⅱ算法中的非支配排序策略,提出了多目标动态规划算法,获得了多目标优化的帕累托(Pareto)最优目标集;针对可能的目标偏好,计算水库各月的泄水量和缺水量。结果表明,多目标动态规划算法能获得水库兴利调度目标值的一个Pareto前沿;在任何阶段,针对同一月末库容,所有目标值均构成一个Pareto前沿。     

基于混沌优化算法的梯级水电站水库优化调度

建立一种梯级水电站中长期水库优化调度模型,利用混沌优化算法对梯级水电站中长期水库调度问题进行优化计算.实例计算结果表明,该算法可求解复杂约束条件的非线性梯级水电站水库优化调度问题,精度高、收敛速度快,为求解梯级水电站水库优化调度提供了一种有效算法.     

基于自适应遗传算法的金盆水库优化调度研究

根据黑河金盆水库的具体情况。建立了水库优化调度的多目标非线性数学模型。分别利用动态规划、遗传算法和自适应遗传算法求解模型。结果表明，自适应遗传算法由于能够根据群体适应度的分散程度以及个体优劣进行参数的自适应调整。使得算法在保持种群多样性的同时，保证算法的收敛性，其收敛速度和计算结果都明显优于其他两种算法。     

基于状态转移矩阵的梯级水库优化调度确定性离散动态规划方法

基于状态转移矩阵的确定性离散动态规划(DDDP)方法是在考虑水库运行的综合利用的前提下,利用状态转移矩阵寻找出梯级水库优化调度过程中所有的可行策略,基于目标函数逆向搜索可行策略,得出最优解的优化算法。该方法可进行单库优化计算,也可以进行梯级水电站优化计算。文中以锦屏梯级为例,说明该方法可在满足梯级水库上下游生态用水、发电用水等综合利用的前提下,以梯级水电站发电效益最大为目标,求得梯级水库优化调度的较好解。     

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。     

基于改进库群系统的多目标优化水量调度模型及应用

针对复杂流域水库群水量调度优化分配问题,运用多目标优化基本原理,提出了一种改进多目标遗传算法,建立了流域水量调度多目标优化模型,同时考虑系统的河道水流传播影响。利用建立的模型,以伊洛河流域水库群为研究对象,通过分析伊洛河流域水库调度的特点,将流域供水、灌溉、发电设为目标,采用改进多目标遗传算法对模型进行高效求解,并进行常规调度方法校核,得到洛阳市伊洛河系统水量调度方案。结果合理有效,验证了模型的可行性,解决了传统多目标优化方法难以处理复杂多目标问题的缺陷。     

一种水库洪水多目标调度的线性综合优化算法

针对水库洪水优化调度的非线性、多目标特性,研究了一种水库洪水多目标调度的线性综合优化算法.理论推导与算例仿真表明,该算法通过有限次的单目标优化计算,可直接获得多目标函数最优解集的前端,从而避免了复杂的多目标进化算法的搜索过程,且其最优解集的目标空间分布曲线清晰,直观地表达了当前洪水状况下优化调度解的分布及各目标间的关系,对水库洪水多目标优化调度的决策具有重要意义.     

水库优化调度模型组件化及集成应用模式

为克服传统水库优化调度系统中调度模型可移植性较差、可重用度低、难于扩展维护及单一方法造成业务局限性方面的不足,充分发挥计划调度对日常操作的指导作用,以知识可视化综合集成平台为支撑,采用面向服务的体系结构(SOA)、组件技术及Web Service技术,构建了集成应用模式下的水库优化调度系统,实现了调度的多方法对比应用,并以安康水库为例进行了业务应用。结果表明,该调度系统可靠、实用、有效。     

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。     

基于分时电价的水库调度图优化研究

以芹山水库为例,结合分时电价原理与水库优化调度理论,划分了分时电价的时段,建立了考虑电价的以水电站水库发电效益最大为目标、兼顾保证出力要求的优化调度模型,应用改进的遗传算法优化水库常规调度图.结果表明,考虑分时电价影响后平均出力变小,能多发峰电,增加发电效益.     

白莲河水库常规发电调度图的优化研究

水库常规发电调度图简单直观、操作方便,但其制订的理论基础不够扎实,调度效果不理想。为了对常规发电调度图进行优化,使其更好地指导水库的实际运行,以白莲河多年调节水库为例,以发电量最大为目标建立数学模型,进行长系列径流资料的优化计算,得到确定性优化运行轨迹。优化轨迹与常规发电调度图配合组成优化空间,在此空间内对常规发电调度图进行优化。模拟结果表明,与常规发电调度图相比,优化后的常规发电调度图各项运行指标均有较大幅度的提高,优化效果较好,可指导水库实际运行。     

基于分布估计算法的水库综合调度模型及应用

针对水库综合调度涉及的发电、供水、防洪、航运等目标不可公度性问题,在综合指标评价体系基础上,以价值函数和损失价值为评价目标优劣尺度,根据接近理想点法建立了水库综合调度模型,并采用自适应控制策略及混沌局部搜索策略对分布估计算法进行改进,有效提高了全局搜索能力和精度。实例应用表明,该模型行之有效,为水库长期综合调度提供了一种可行的方法。     

水库运行对径流—泥沙关系的影响分析

为研究水库运行对水沙关系的影响,以黄河上游龙羊峡水库为例,采用CEEMDAN方法对建库前后水沙序列进行多时间尺度分析,并与集对分析和信息熵理论相结合,分析水沙随机变化复杂性及水库运行对水沙关系的影响。结果表明,建库前水沙各序列具有较好的相关性,水库运行对多时间尺度下水沙关系影响显著;径流量、输沙量在短周期上以同一度和联系度为主,在长周期上以对立度为主,且水库运行后二者之间的同一度和联系度减小,差异度和对立度增大;水库运行后径流量与输沙量的熵值同步变化的关系被打破,二者之间熵值年际变化较稳定,说明水库运行改变了水沙同步变化的关系。     

龙羊峡-刘家峡水库连续枯水年优化调度研究

针对以龙羊峡-刘家峡为主的黄河上游梯级水库群在遭遇连续枯水年这种极端气候条件下的优化调度问题,建立了黄河上游水库群优化调度模型,提出改进的逐步优化算法(ICGC-POA)并对模型进行求解,从水库供水与发电、运行情况、防凌、生态等方面对模型结果进行分析。结果表明,在连续枯水年中,模型优化后的龙羊峡-刘家峡梯级水库群发电量及供水保证率得到大幅提高,研究结果可为黄河上游水库群在遭遇连续枯水年时的调度提供理论基础和决策依据。