基于改进粒子群-逐次逼近法的水库调度图多目标优化

针对水库调度图寻优过程中的调度线形态畸变的问题,提出了改进廊道约束和改进粒子群逐次逼近法.该方法以粒子群算法和动态规划逐次逼近法的混合算法为框架,通过引入改进廊道约束、特殊个体进化方式、外部精英集策略等改进策略来优化进化过程,使得所得解集尽可能接近多目标问题的真实Pareto前沿.福建省池潭水库调度图多目标优化问题的实...     

MIKE BASIN水资源模型对复杂水库调度程序的开发及应用

对于水库复杂调度过程中遇到的一些新问题,该文在MIKE BASIN水资源模型的基础上,利用VBA及C#程序语言调用MIKE BASIN计算引擎进行二次开发,解决了水资源模拟过程中的水库下游用水户供水及水库预警泄流问题。     

基于Mike Basin的复杂水库群联合调度模型研究

重庆涪陵区龙潭水利工程为由并联、串联水库组成的复杂水库群,水资源配置难度较大,有必要借助数值模拟软件来完成。在Mike Basin水资源配置模型的基础上进行编程计算,提出了用Mike Basin模型计算多功能复杂水库群联合调度的方法,并计算了4种工况下工程运行对下游发电的影响。通过验证发现,该模型可以很好地模拟龙潭水利工程水库群调度现状。对Mike Basin水资源配置模型存在的不足进行了分析,并提出了可行的解决方法,相关结论可为今后运用Mike Basin解决水库群联合调度问题提供参考。     

基于粒子群算法的水库优化调度模型

基于水库优化调度常用优化方法存在的不足,本文根据水库优化调度的数学模型,将粒子群优化算法运用到水库优化调度中.该算法通过个体间的协作与竞争.实现复杂空间中最优解的搜索分析,具有计算简便,收敛速度快等优点.将混沌优化算法运用到水库调度中,并与其它优化方法比较,获得了较为满意的结果.     

变化环境下水库适应性调度研究进展与展望

在气候变化与人类活动共同驱动的变化环境下,依赖于一致性水文条件所设计的传统水库调度运行策略,将难以满足决策者的需求。为了保障水资源安全与高效利用,水库管理者需对传统水库调度运行策略进行适应性调整。因此,变化环境下水库适应性调度作为当前水库调度领域的一项前沿课题,国内外专家学者已经开展了大量卓越的工作。本文旨在于总结近年来的水库适应性调度研究进展,包括变化环境下水库入库径流预测、水库调度规则编制以及耦合变化环境-入库径流-调度规则的框架等方面,并归纳当前相关研究中存在的问题及不足。进而,未来水库适应性调度研究发展方向,建议更多关注考虑自然-人工互馈影响的入库径流预测、水库调度运行策略的静态衔接与动态调整。     

基于目标库容曲线的水库出流模拟模型

随着水库的不断建设,水库对水循环的影响越发重要,水库出流过程已成为陆地水循环的重要一环。为了模拟水库对水循环的影响,需要构建水库出流模拟模型（Reservoir Outflow Simulation Model,ROSM）模拟水库的出流过程,然而,目前提出的ROSM仅适用于预设运行模式的水库,通用性不强。本文假设水库在年内不同季节的目标库容构成目标库容函数曲线（Target Capacity Curve,TCC）,通过为不同水库设置不同的TCC提高ROSM的通用性,并从两方面考虑TCC对水库出流的影响,提出了两种模型结构：（1）水库在目标库容较高的季节倾向于蓄水,出流减少,在目标库容较低的季节则倾向于放水,出流增加;（2）水库出流应使得实际蓄水量接近目标库容。根据两种模型结构,构建了4种基于TCC的ROSM,并将其与常用的ROSM应用于长江、珠江、黄河流域的26座水库中。结果发现：（1）考虑了两种模型结构的ROSM的出流模拟、蓄水量模拟表现均为最优,说明所提出的两种模型结构合理有效;（2）考虑了TCC的ROSM模型在多年调节、年调节水库中的出流模拟精度、蓄水量模拟精度均远超其他ROSM,说明考虑TCC可以有效提高在这两类水库的模拟精度,提高了ROSM的通用性。     

基于改进粒子群算法的水库优化调度研究

对粒子群优化算法易陷入局部最优的缺点作了改进,提出了一种带有扰动项的改进的粒子群优化算法,并将其应用于水电站水库优化调度中。实例计算证明,改进后的粒子群优化算法具有较好的全局搜索能力,能够有效克服陷入局部最优的缺点,是水库优化调度比较有效的方法。     

东武仕水库兴利调度

本文结合东武仕水库的优化调度原则,以水库水量利用率最大作为目标函数,以水量平衡、用水量、水库库容、水库水位等作为约束条件,建立数学模型,通过优化调度模型求解运行期的出库水量.按动态规划顺序递推计算,寻找最优转移路径,得到了东武仕水库兴利调度最优方案.     

松江河梯级之松山小山水库联合调度方案

松山、小山水库是松江河梯级水电站的龙头工程,两库之间通过一条12．6km长的引水洞相连．通过该洞将漫江水量引入松江河梯级之首的小山库区,增加松江河梯级发电效益。本文分析了两库对径流的最大调节程度,进而推选出可行的联合调度方案,并对调度方案进行优化。     

改进的粒子群算法在水库优化调度中应用

针对水库优化调度中存在的规模庞大、结构复杂,涉及大量的决策变量和复杂的约束条件,呈现出高维度、非线性、强约束特性,传统的优化方法难以直接求解或者计算效率低,存在早熟等问题。为了提高粒子群算法全局搜索能力和收敛性能,把下山搜索策略引入到粒子群智能算法中,提出了改进的粒子群算法。函数测试证明该方法改进了算法的鲁棒性,提高了算法求解效率。上述优化算法应用于水库优化调度模型求解中,计算结果表明:该方法易于实现,求解效率高,为水库优化调度模型求解提供了新的途径。     

基于灰靶理论的水库调度方案决策模型及其应用

为获取合理性较高的水库调度方案,引入灰靶理论并进行改进,建立了基于灰靶理论的水库调度方案决策模型。该模型的特点在于可动态设置权重分配系数来提高指标权重的适用性,同时评价过程考虑了指标间的相关性,用马氏距离计算待选方案靶心度,并进一步以灰靶环数为评判指标进行方案相对优劣排序,以此增强评价结果的可信度和直观性。以三峡水库为例进行防洪调度方案评价决策,应用结果验证了所建模型的合理性和可行性,同时,模型在决策方案的推荐方式上有所改变,为水库实时调度管理提供了一种新思路。     

基于个体模型模拟的鱼类对上游水库运行的生态响应分析

建立了一维全河流和二维局部河段的水环境模型,并与基于个体的鱼类模型耦合,从鱼类种群动态角度研究水库运行对下游河流水生态系统的作用。文中选取了漓江下游的一段复式河道,以优势种草鱼和鲫鱼为研究对象,模拟了自然条件和水库调节作用下河道的水环境条件,以及相应的鱼类生长和分布的变化。通过模拟结果的对比分析,发现如果仅考虑水库运行造成的下游水流变化的作用,枯水期水库向河道补水对草鱼有一定的正面影响,对鲫鱼有轻微的负面影响;而在4—5月,水库运行对两种鱼类都存在比较明显的负面影响。本文建立的模型方法可为河流优化管理及水库生态友好运行提供支持。     

碧流河水库防洪预报调度方式研究

根据水库防汛决策自动化系统现状,研究了以累积净雨总量作为洪水量级的判别指标,不同频率入库洪水过程作为约束条件的防洪调度方式,结果表明此方法在保证原防洪标准不变的前提下可将碧流河水库原设计汛限水位68.1 m抬高至68.8 m.提高了水库的兴利效益.     

参窝水库基于降雨预报及防洪库容补偿的调度研究

针对参窝水库设计时采用汛限水位"静态控制法"所造成洪水资源浪费问题,和上游观音阁水库为多年调节水库,防洪库容较大、弃水少,重点研究参窝水库汛限水位动态控制方法,并结合洪水预报成果,提出全新的水库汛期水位的动态控制方法,提高水库的调节性能,充分利用水资源.     

PA-DDS算法在水库多目标优化调度中的应用

Pareto存档动态维度搜索(Pareto-Archived Dynamically Dimensioned Search,PA-DDS)算法是一种求解多目标问题的随机搜索启发式算法。本文将PA-DDS算法引入考虑供水和发电的多目标优化模型优化水库调度图,与非支配排序遗传算法(Non-dominaled Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-II)和多目标粒子群算法(Multi-Objectives Particlce Swarm Optimization,MOPSO)对比了收敛性,并在求得非劣解分布的均匀性和与理论Pareto前端的相似性方面与NSGA-II进行比较,分析该算法求解水库多目标调度问题的优化性能,对比分析不同目标下的优化调度图。结果表明:PA-DDS算法能够得到更高质量的非劣解集,优化调度图与原设计调度图相比,能更有效协调供水和发电的矛盾,在小幅降低(0.96%)发电量的前提下显著提高(8.07%)水库供水量,平均每年增加经济效益0.55亿元。     

PA-DDS算法在水库多目标优化调度中的应用

Pareto存档动态维度搜索（Pareto-Archived Dynamically Dimensioned Search,PA-DDS）算法是一种求解多目标问题的随机搜索启发式算法。本文将PA-DDS算法引入考虑供水和发电的多目标优化模型优化水库调度图,与非支配排序遗传算法（NSGA-II）和多目标粒子群算法（MOPSO）对比了收敛性,并在求得非劣解分布的均匀性和与理论Pareto前端的相似性方面与NSGA-II进行比较,分析该算法求解水库多目标调度问题的优化性能,对比分析不同目标下的优化调度图。结果表明：PA-DDS算法能够得到更高质量的非劣解集,优化调度图与原设计调度图相比,能更有效协调供水和发电的矛盾,在小幅降低（0.96%）发电量的前提下显著提高（8.07%）水库供水量,平均每年增加经济效益0.55亿元。     

基于WSR方法论的水库预泄调度方案优选研究

利用物理—事理—人理（WSR）方法论的原理分析了水库预泄调度方案优选设计过程,指出WSR方法既是一种系统分析和系统评价方法,又是一种思维方法和认识方法,是认识和处理开放复杂系统的一种行之有效的综合集成法。针对水库预泄调度中行为主体的复杂特性,对水库调度过程中主体行为、管理组织行为等进行深入分析,为有效解决水库预泄调度中的协调与控制这一复杂问题提供了理论基础和指导原则。     

基于决策因子选择的梯级水库多目标优化调度规则研究

运用极端随机森林挖掘水库调度信息,考虑各水库相关因子与决策目标的相互关系,提出了梯级水库输入数据选择(Cascade-reservoir Input-variables Selection,CIS)方法,引入Gaussian径向基函数建立水库调度规则,并采用PA-DDS多目标算法对水库调度规则参数进行优化,得到了同时考虑供水和发电的多目标优化调度规则集。汉江上游梯级水库的应用结果表明:CIS方法能优选得到较为稳定的决策因子,且能在充分利用已有优选信息的同时避免决策因子选取上的重复和冗余;经梯级多目标优化调度,优选的决策因子能得到比传统决策因子结果分布更优的非劣解集,在以发电为主要目标进行优化调度时,能有效调整汛期和非汛期的水量利用方式,梯级水库年均发电量和供水量分别提高了0.33%和7.84%。     

考虑天然水文情势的水库调度图优化

以河流整体水文改变度最小为生态目标,广义缺水指数最小为经济社会供水目标,构建了考虑天然水文情势的水库调度规则优化模型。以三亚市大隆水库为实例,基于NSGA-Ⅱ优化算法进行模型求解,得到大隆水库调度规则优化方案,分别从经济社会供水和生态水文指标改变情况对不同调度规则进行分析,确定兼顾经济社会供水和河流生态的调度规则优化方案作为大隆水库调度规则推荐方案。     

跨流域引水后受水水库引水与供水联合调度研究

针对跨流域引水工程中受水水库引水与供水联合调度问题，建立了供水量最大与引水效率最高的多目标联合调度模型，并将其分解成两个单目标调度模型，应用长系列模拟优化的方法， 求解受水水库引水与供水联合调度图及其调度规则。以大伙房水库输水应急入连工程规划为基础，采用本文建立的模型方法对其受水水库碧流河水库进行实例研究，先后求解引水后水库最大可供水量以及如何高效引水的问题。结果表明，进行联合优化调度后，可提高跨流域引水的有效性，从而增加受水水库的综合效益。