综合利用水库优化调度

综合利用水库涉及防洪、发电、灌溉和航运等多个水资源管理利用部门,实现水库优化调度较为复杂。目前国内对单一发电水库的优化调度研究较多,方法也较成熟,而对综合利用水库的优化调度研究甚少。本文在单目标发电水库优化调度的基础上,对综合利用水库优化调度进行了有益的探索,并有所创新,在丹江口综合利用水库优化调度研究中,取得了较为满意的效果。     

水库多目标优化调度理论及其应用研究

本文提出了综合利用水库的多目标优化调度的理论 ，并将该理论应用在综合利用水库优化调度过程中，在此应用中用马尔可夫单链弹性相关理 论处理径流，并在引入“有效雨量”的基础上，将供水量作为决策条件，以满足用水保证率 条件下供水量最大为目标函数，建立了相应的数学模型和编制了相应的计算程序，绘出了综 合利用水库三维优化调度图，利用三维优化调度图进行综合调节计算，计算结果理想、效益 显著，且大大增加了调度过程的灵活性。经沐浴水库等多个综合利用水库的实践证明，本方 法是可靠有效的。     

改进的多目标差分进化算法在水库优化调度中的应用

水库多目标优化调度是一个复杂的系统优化问题,属于高维、多约束、非线性问题的优化领域。智能优化算法在求解水库多目标优化调度时,存在非劣解较少、分布不均匀及不收敛等问题,基于上述问题,提出一种求解新思路,通过加入精英保留机制并用拥挤距离来维持外部精英集改进多目标差分进化算法。建立了多目标水库优化调度模型,并以综合利用的漳河水库多目标优化调度为例进行了求解,结果表明该算法能够得到分布较为均匀的非劣解集,证明方法在水库多目标优化调度中是有效的。     

水库多目标优化调度技术比较研究

多目标智能优化算法种类繁多,不断涌现,在水库优化调度中得到了广泛应用,但多目标智能优化技术仍然是目前水库群综合利用优化调度研究中的热点和难点之一。已有的研究算法大多是关于水库优化调度中适用性的应用研究,且实际问题简化多,在算法算子的选择、算法性能的探讨和比较、特别是多目标优化等方面还不够深入。为此,选择应用较为广泛的NSGA-Ⅱ和DEMO算法,从变量规模、约束处理技术等方面,对其在水库多目标优化调度中的应用效果进行初步分析、比较和评估,为水库多目标优化调度算法的选择提供了参考。     

多目标可变模糊优选模型及其在水库调度中的应用

综合利用的水库兴利调度通常考虑的是多目标问题,并且部分目标存在模糊性,可以应用多目标优化决策模型进行决策。为尽可能消除决策过程中的人为性,本文以白石水库为工程背景,针对该水库兴利调度决策的实际情况,采用多目标可变模糊优选模型进行决策。详细阐述了决策过程,决策结果可为水库的实际运行提供参考。     

综合利用水库水量水质统一调度模型

水库水量水质统一调度是水资源可持续管理的一项重要内容。本文以河北省洋河水库为例，建立了引水、供水、灌溉、防洪等综合利用的水库水量水质统一调度大系统多目标分解聚合模型，给出了变动惩罚系数多维多目标离散微分动态规划与自优化模拟技术相结合的兴利调度方法、变罚系数离散微分动态规划防洪调度模型和水库富营养化模拟算法。     

基于人工遗传算法的阿尔塔什水库优化调度研究

为制定阿尔塔什水库调度方案,以灌溉缺水量最小为目标建立了兼顾流域灌溉、生态、发电、防洪等多目标的优化调度模型,并采用GA算法求解模型。结果表明：调度结果不满意,灌溉保证率未满足设计要求,水库发电量远低于设计21.86亿kW·h的目标;下泄塔河生态水量满足下泄9.71亿m³目标,但保证率过低,缺水年份破坏深度过大;制定了阿尔塔什水库的水库调度图。研究成果对充分发挥阿尔塔什综合利用功能、保障流域各项综合利用要求具有重要指导作用。     

黄河上游梯级水库多目标水沙联合模拟优化调度模型

黄河上游梯级水库群联合调度运行是实施黄河水沙"固-拦-调-放-挖"综合治理模式的一项重要非工程措施。以黄河上游沙漠宽谷河段为研究对象,首先,以河段输沙水量最大为优化目标,建立了基于自迭代模拟优化算法的黄河上游梯级水库多目标水沙联合模拟优化调度模型;其次,系统分析上游来水、沿黄用水、调水调沙时段及起调水位选取等因素对黄河上游梯级水库输沙、发电及供水等综合利用效益的影响;最后,推荐制定了黄河上游调水调沙最优方案,即丰水年应尽量抬高非汛期(4月)龙羊峡水库初始水位,最大程度上发挥黄河上游水资源综合利用效益。研究成果对维护黄河健康、丰富和完善梯级水库优化调度理论及方法、促进黄河上游水能资源综合开发利用具有十分重要的理论意义和应用价值。     

基于长期与中长期嵌套的水库优化调度

为解决水库优化调度过程中时间尺度不同而导致的水库综合效益不高的问题,以防洪与兴利为目标,将水库长期优化调度与中长期优化调度进行嵌套,建立水库多目标优化调度嵌套模型。其中,多目标问题通过约束法将防洪目标转换为硬性约束后,再转化为求解发电量最大值的单目标问题。算法方面,综合对比后确定长期优化调度采用动态规划算法求解、中长期优化调度采用遗传算法求解。为验证嵌套模型的优化效果,以澄碧河水库为例,进行水库优化模拟调度。结果表明:在满足防洪目标的前提下,嵌套模型优化调度方案相较于长期优化调度方案和实际调度方案效益均更高,验证了嵌套模型在水库优化调度问题中的优越性。     

维持河流健康运行的库群联合调度应用研究

从生态、社会、经济方面分析维持河流健康运行的条件,建立库群联合调度模型,采用增量动态规划(IDP)对优化调度模型求解,并应用于3座水库联合调度。应用研究结果表明:水库群联合优化调度可实现多目标最优,通过水量调度、发电调度和生态调度耦合,尤其在供水期末的增大流量,有利于鱼类产卵、卵苗孵化及生长发育。库群优化调度既能满足梯级水库下游用水的需求、减轻梯级水库运行调度的不利影响,又能最大化的发挥水库的综合利用效益,有利于水资源综合利用,从而维持河流的健康运行。     

吉安县白云山水库优化调度方案的编制

白云山水库是以灌溉、发电为主的综合利用水库,编制其优化方案是一个多目标随机优化问题.文中介绍了方案编制的基本过程和方法,并对优化调度的效益进行了分析.     

短期降雨预报失误对安康水库防洪预报调度的影响

针对应用短期降雨预报信息实施水库防洪调度问题,研究降雨预报失误对水库调度的影响。以安康水库为例,分析了未来24 h短期降雨预报精度及分布规律,利用贝叶斯定理,计算考虑降雨预报信息的防洪调度风险发生事件寄予各个量级降雨预报失误造成的概率。结果显示:在当前的降雨预报水平下,安康水库利用不同量级降雨预报信息实施防洪调度时,Ⅰ量级(预报无雨) 降雨预报失误对水库调度影响不大,可用于指导水库优化调度;Ⅱ量级(“预报小雨”)降雨预报失误对小洪水调度影响较大;Ⅲ量级(预报中雨及以上)降雨预报失误对大洪水调度影响较大,可作为汛期水库优化调度的参考指标。     

水库多目标生态调度研究进展

水库多目标生态调度研究是当前国内外河流生态恢复研究中的热点问题。综合分析了水库多目标生态调度国内外研究进展,指出了水库多目标生态调度研究存在的问题,提出了水库多目标生态调度研究的发展方向,认为今后水库多目标生态调度研究还需在水库生态调度理论框架体系、水库生态调度目标定量化研究、水库多目标生态调度优化和模拟技术研究、梯级水库多目标生态调度方案效果评价研究以及水库生态调度管理体制等方面进一步加强。     

用双向惩罚系数随机动态规划进行综合利用水库优化调度

本文研究随机动态规划在以灌溉和洪水为主要兴利目标的综合利用水库的优化调度中的应用。探讨了一种水当水库的需同时满水保证率时的双向惩罚的计算方法。通过用该方法为河南省南湾水库制定优化调度方案表明，该方法收敛速度快；南湾水库开展优化调度后，将获得显著经济效益。     

综合利用水库洪水模糊优化调度

本文研究提出综合利用水库多目标洪水模糊优化调度模型及解法,它可用于优选复杂防洪水利系统实时洪水调度决策,是一种新的、简便可行的洪水优化调度方法。最后给出一个算例。     

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.     

考虑供水发电效益差的水库调度优化方法探讨

以城镇供水为主、发电为辘的综合利用水库,单位水量的供水效益明显大于纯发电效益.以水库经济效益最大为目标提出一套考虑供水发电效益差距、峰谷电价不同等因素的水库调度优化方法,并应用于实例,绘制出水库汛期优化调度图,以在汛期高水位时获得较常规兴利调度图方法更大的经济效益.     

基于多尺度天气预报技术的水库流量预报平台应用研究

本文基于黄龙带水库防洪发电的实际需求,将多尺度的实时天气预报及其不确定性与洪水预报和水库调度相结合,通过机器学习等技术建立基于多尺度天气预报的洪水预报模型和水库优化调度模型,在此基础上构建一套集降雨预报、洪水预报到调度为一体的洪水预报和水库调度平台,为相关地区和部门开展水库调度决策和风险评估提供理论支撑。     

水库调度性能风险评价方法研究

运用水库常规调度和优化调度模型,分别确定水库调度策略,从水电站发电和下游生态需水的可靠性、可恢复性、脆弱性和防洪调度权转移风险出发,建立基于综合利用水库调度模型的调度性能风险评价指标体系。以新安江水库调度为例,对1960—2009年旬径流系列的常规与优化调度结果进行风险评价,结果表明:水库优化调度方法比常规调度方法的发电效益、可靠性、可恢复性更高,但其发电脆弱性和防洪调度权转移风险更高。水库调度性能指标全面地评价了不同调度方法对水库调度结果的影响,该研究为综合利用水库在防洪安全、供水安全、生态与环境安全等方面的决策管理提供了一种新的评价思路。     

PAPOA法在黑河综合利用水库优化调度中的应用

对西安市黑河多功能综合利用水库优化调度问题，建立了动态确定性多目标非线性数学模型，利用逐次逼近的逐步优化法，即ＰＡＰＯＡ法求得了模型的最优解。较大地提高了水库效益，获得了较为满意的结果。