基于MIKE11的太子河观-葠河段水文水动力模型研究

针对辽宁省太子河观音阁水库至葠窝水库河段水环境污染严重的现状,采用MIKE11软件构建了流域水文水动力模型,以流域水量平衡和枯水期流量拟合效果佳为原则,利用长序列逐日气象水文实测资料进行了参数率定及模型检验,并分析了参数的敏感性和取值合理性.结果表明,模型在率定期和验证期模拟效果均良好,可供水质研究及库群与闸坝联合调度方案研究参考.     

隐层节点数经验公式在水库调度规则提取中的应用效果评价

隐层节点数是确定人工神经网络模型结构的重要参数,但目前尚无通用的确定方法。以水库中长期优化调度规则提取为例,选择了四种典型的隐层节点数经验确定公式,将合格率、确定性系数、平均绝对误差、指标综合占优数等作为评价指标,以全年、汛期、非汛期为统计时段,评价了各经验公式对四项评价指标的拟合和检验效果,并进行了摄动分析。结果表明,Lippmann R P公式应用效果、适应性及稳定性均较好,更适合建立水库优化调度规则提取模型。     

基于循环神经网络算法的水库调度模拟

为探索深度学习算法在水库调度领域的应用,利用网络爬虫技术,收集了溪洛渡水电站的调度运行数据,基于RNN、LSTM、GRU3种循环神经网络,学习电站现有调度规则,构建了溪洛渡水库的出流量预测模型,并探究不同参数设定对模型精度和计算速度的影响,对比了3种模型的模拟性能,分析了影响水库调度的主要因素。研究结果表明,隐层数、训练批量、迭代次数、隐层节点数和批量值是影响模型精度和计算速度的主要参数;3种模型具备良好的学习能力,能够根据水库的历史调度数据,学习应对不同场景的调度规则,生成出流方案,可为调度决策方案的制定提供参考依据。     

时段差异性对梯级水库蓄能调度方式的影响

以长江流域溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库为例,通过设置7种不同调度时段长度,探究了调度时段尺度差异对梯级蓄能调度图调度结果的影响规律,并从不同调度时段的模拟结果分析了成因,进一步量化了不同调度时段长度对梯级水库发电调度结果的影响。在此基础上模拟计算和统计分析了三峡水电站更短的调度时间尺度,提出了针对水电站制作计划与实际调度中时段差异性问题的应对措施,为水电站实际生产调度提供了有力的参考和借鉴。     

基于知识推理的水库智能化调度决策技术研究

针对传统调度决策中存在水力资源优化利用效果不佳和计算效率低等问题,基于水库调度决策工程实践,应用知识推理机理,以调度函数为规则库,提出了一种基于知识推理的水库智能化调度决策新方法.实例对比分析结果验证了该法有效、可行.     

乌溪江梯级水电站隐随机优化调度方案

针对乌溪江梯级水电站的特点,充分利用水库优化调度技术,采用隐随机方法分别拟合了该梯级电站逐月和逐旬的优化调度函数,并通过模拟调度对比分析,最终确定了该梯级电站的优化调度方案。计算表明,该优化成果合理,效益显著,能有效应用于生产实际。     

我国水库调度管理存在的问题及对策

针对我国水库调度管理的现状,从法律法规、设施设备、人员素质、调度规程编制、规章制度等方面分析了水库调度管理存在的问题,并提出了对策和建议,对理清水库调度管理思路、规范水库调度管理过程、推动水库调度管理发展具有重要意义。     

雅砻江下游梯级水库隐随机联合优化调度函数研究

针对不确定来水梯级水库优化调度问题,基于隐随机调度函数基本原理,以长系列优化调度结果为依据,建立多元线性回归模型、门限回归模型和BP人工神经网络模型模拟雅砻江下游梯级水库联合调度过程,综合对比各调度函数模拟效果,且与确定来水的优化调度结果做了对比。结果表明,门限回归模型和BP神经网络模型调度函数均能较好地模拟梯级水库运行,可指导梯级电站调度运行。     

水库防洪调度规则的参数优化研究

针对水库运用常规防洪调度进行洪水调度时,因对规则的合理性描述不足而限制了其应用的问题,根据水库不同防洪对象的精细程度要求,结合预见期内水库预报最大洪水和实时水位,拟定分级防洪预报调度规则,建立带有惩罚机制的防洪调度规则参数优化模型,并提出改进遗传算法求解该模型,即通过混沌算法、混沌变异操作与适应度差值进化改善初始种群质量、提高算法局部与全局搜索能力,实现参数控制的防洪预报调度规则。实例应用表明,综合改进遗传算法较其他遗传算法优化性能有一定提高,防洪预报调度优化规则的调度结果优于常规调度规则,为防洪调度规则的合理应用提供了一种有效方法。     

《水电工程水利计算规范》中调度图编制方法的改进

针对使用《水电工程水利计算规范》推荐方法编制发电调度图存在的问题,提出了采用长系列时历法连续计算、统一年调节和多年调节水库编制方法、修正不合理的假定条件和计算过程、合理绘制降低出力区、协调降低出力区与保证出力区的关系等全面的改进方法,并通过实例进行了验证。结果表明,改进方法能适用于年调节和多年调节水库,可满足降低出力和保证出力的发电要求,计算结果符合设计保证率,调度图可一次性编制成功,无需再对调度图进行反复的检验和修改。     

小波分析方法在水文径流模拟中的应用

利用小波分析识别年径流周期得到年径流周期成分,再对剔除周期成分的剩余序列进行小波消噪,消噪后的序列作为平稳随机成分建立自回归模型,并把噪声序列作为独立随机成分进行模拟,最后把周期成分、相依随机成分和独立随机成分组合建立随机模拟模型。实例研究表明,基于小波分析的水文随机模型比传统随机模型的模拟效果好,统计参数更接近实测序列的统计参数。     

多参数耦合的蒸汽动力系统运行稳定性评估方法

为解决多参数耦合情况下蒸汽动力系统整体运行稳定性评估的问题,在基于时间序列分析的单参数运行稳定性评估的基础上,提出了一种蒸汽动力系统整体运行稳定性评估方法。该方法通过分析蒸汽动力系统运行参数的相关性和作用机制,选取相关状态参数建立系统的整体运行稳定性评估指标体系;然后通过引入连接函数（Copula函数）建立稳定性指标计算模型,实现系统在多参数耦合情况下的联合失稳概率和整体运行稳定性指数计算。经实例验证,该方法能够依据监测参数历史数据,相对精确地预测出系统未来一段时间的运行状态,预测精度达到秒级。     

基于Holt-Winters方法的年径流序列周期识别

针对小波分析法在年径流序列周期识别方面存在的不足,以长江支流乌江水系武隆站为例,利用Holt-Winters模型固有结构模拟水文时间序列,根据拟合精度来判断年径流序列周期出现的可能性,以达到周期识别的目的,并与小波分析法识别的序列周期进行比较。结果表明,Holt-Winters模型很好地捕捉到了小波分析法中的所有周期成分,且模型结果很好地验证了所提假设,可确定原序列存在5.6年的主要周期项。     

基于改进随机子空间法的弧形闸门模态参数辨识

针对弧形闸门模态参数测试过程中存在的计算误差及环境激励干扰导致的虚假模态等问题,提出改进随机子空间法,即在弧形闸门模态参数辨识过程中引进随机子空间法,并利用时频分布——Gabor展开作为数据前处理,采用特征参数随数据量增加而变化的稳定图有效区分了物理模态和虚假特征,剔除虚假模态,辨识弱小特征,提高了辨识精度。以某水电站泄洪表孔弧形闸门为例进行模态参数辨识,并与有限元结果进行比较。结果表明,改进随机子空间法辨识结果与有限元数值分析结果吻合较好,可见所提方法可行、有效。     

Stochastic simulation model of hourly total solar radiation

A stochastic simulation model of hourly global solar radiation is presented in this paper. It is developed by introducing the concept of “time dependent frequency distribution” (TDFD) of hourly insolation values. In this model the two most critical aspects of time series simulation, i.e., the reproduced time series values which have the appropriate time dependent frequency distribution for the parameter being simulated and the correlation between successive values, are taken into account. The elimination of the TDFD of the data and the transformation of the data distribution to a Gaussian distribution (required for the stationary time series analysis) were carried out using a mapping technique. The autocorrelation function of the transformed data showed that the produced time series is stationary. Then, an antimapping coefficient matrix is developed, which provides a simple yet an effective simulation device. The described model has been applied in Athens (Greece) where hourly insolation data covering a period of two years are used. The theoretical results obtained using this simulation model, regarding both the TDFD and the correlation, are in agreement with the measured data.     

Validation of genetic algorithm results in a fuel cell model

The target in this paper is to show how the parameter range, the validation strategy, and the selection of the algorithm effect on the performance of Genetic Algorithms in parameter identification of different fuel cells. The data originates in the current vs. voltage curves (polarization curves) from the published literature. It comes from one fuel cell, and consists on four independent data sets. The results seem promising – a real-coded Genetic Algorithm seems to provide with the model parameters that take the properties of the fuel cell into account. The parameter range is, in this case, the dominating variable, and it needs a careful consideration before identification trials. The histograms of the model parameters during identification can serve as guidelines for the selection of proper ranges for the identified parameters.     

三水源新安江模型的函数曲面参数率定方法

目前常规的以误差平方和为目标函数的参数估计方法存在着诸如给非线性函数增加不相关的局部优值等问题,采用函数曲面参数率定方法展开样本函数的泰勒级数,给定参数初值,通过最小二乘估计新的参数向量。以三水源新安江模型为例,将该方法应用于理想模型及邵武、东张两个实际模型的日模参数优选中。理想模型的研究结果表明,该方法随率定参数个数的增多,迭代次数有所增加;实际模型的研究结果表明,由该方法率定的参数在率定期及检验期算出的结果相对误差普遍较小。     

水文模型参数优选的改进粒子群算法参数分析

借鉴竞争演化和多种群混合进化的思想,对粒子群算法(PSO)进行改进,提出了序列主-从种群混合进化的粒子群算法(SMSE-PSO).鉴于优选水文模型参数算法的有效性与算法控制参数有关,为评价SMSE-PSO算法不同控制参数对优化性能的影响,结合水文模型参数优选的特点提出采用正交试验设计的方法分析.结果显示,正交法较好地识别了关键影响因素并提出可能的最优方案,SMSE-PSO算法能较好地应用于复杂多参数水文模型的参数识别研究中.     

改进的SWAT模型在寒区水文循环模拟中的应用

针对SWAT模型在寒区水文循环模拟过程中存在的不足,对冻土条件下的地表径流模块和升华及土壤蒸发模块进行了改进,并以塔河流域为例,对模型改进前后的径流模拟结果进行了对比。结果表明,在全系列径流模拟中,改进后模型模拟精度有一定程度的提高;在春汛期径流模拟中,改进后模型模拟精度提高较明显,率定期和验证期相对误差绝对值分别下降12.57%、5.67%。对比研究结果证明,改进的SWAT模型在寒区水循环模拟中的适用性得到了进一步提高。