尼尔基水库洪水调度方案研究

针对尼尔基水库初步设计阶段的防洪调度方案存在的问题,考虑水库工程完工、投入正常调度运用的现实需要,研究了与洪水预报方案水平相适应的、可在实时洪水调度中实施的洪水调度方案,基于现有的洪水预报方案及其精度,研究了尼尔基水库的洪水调度方式及其判别指标,确定了洪水调度方案的基本框架,并采用粒子群优化算法优化计算了泄量参数.结果表明,该方案确保了水库自身的防洪安全,基本完成了水库规定的防洪任务,可用于尼尔基水库运用初期洪水调度.     

云峰水库防洪预报调度研究

针对云峰水库无防洪库容与下游防洪需求之间的矛盾,以防御常规洪水及100年一遇以下设计洪水为目标,基于现有的洪水预报方案,采用分步试算的调洪计算方法,将预报累积净雨、库水位及入库流量作为改变水库出流的判别指标,研究制定了云峰水库预报调度方案。结果表明,采用预报调度方案指导水库防洪调度能有效提高下游防洪能力,水库可在短时间内完成预泄,并有充足的退水余量确保水库回蓄,对水库兴利影响甚小,调度方案合理可行。分步试算的调洪计算方法能适应复杂的调度规则,有效解决了水位出流关系在控制水位处存在跳跃间断点的问题。     

基于相似洪水动态展延的水库防洪调度决策方法及其应用

鉴于实时洪水预报预见期难以满足水库实时防洪调度决策的时间尺度需求,相似洪水动态识别及展延是提升洪水情势预见性的有效途径。因此,将相似洪水动态展延相关理论与水库防洪优化调度模型相结合,提出了基于相似洪水动态展延的防洪调度决策方法,并以池潭水库为例,分别从展延水量效益、防洪决策效益分析相似洪水动态展延决策方法的适用性。结果表明,提出的水库防洪调度决策方法可有效降低决策风险、保障了上下游防洪安全。     

江垭—皂市水库联合优化运行规则研究

针对澧水流域常发生强度大、历时短的暴雨洪水问题,结合江垭、皂市水库原有防洪调度规划建立了并联水库优化运行模型,得出了江垭—皂市水库优化运行规则,根据起调水位、预报洪水频率即可得出控泄流量和闸门启闭规则.经各种设计洪水组合模拟计算,理论上可将江垭、皂市水库防洪库容利用率提高到100％,可减小三江口流量13 965 m3/s、降低水位1.69 m,石门以上防洪标准可由17年一遇提高到30年一遇,对澧水流域防洪安全保障具有重要意义.     

基于逐步优化算法的水库防洪优化调度模型研究

建立了逐步优化算法(POA)水库防洪优化调度模型,并嵌入分段试算法以求出有效POA初始序列,对水库防洪调度进行研究,得出合理的优化调度方案,有效利用了防洪库容拦蓄洪水、削减洪峰、补偿调节、减免洪水灾害,以充分发挥水库的综合效益.     

桓仁水库后汛二期洪水预报调度方式及调度规则制定

针对桓仁水库后汛二期弃水较多,洪水资源利用率不足,电厂效益低的问题,在分析桓仁水库后汛二期未来24h降水预报信息可利用性的基础上,制定了耦合洪水预报信息和降水预报信息的桓仁水库后汛二期实时防洪预报调度规则。风险分析结果表明,未来24h降水预报信息漏报时不会增加防洪风险,空报时也不会增加蓄水风险。应用所制定的洪水调度规则对13场实际洪水进行预报调度,在不降低原设计防洪标准的前提下,平均每场洪水减少弃水1.07×108 m3,增发电量1.96×106kW·h。研究成果可为水库后汛期洪水调度及资源化利用提供参考。     

基于模糊推理的大伙房水库防洪调度方式研究

针对防洪调度方案生成为调度中的难点,以大伙房水库为例,结合调度实践经验,构建了基于模糊推理的水库防洪调度模型,研究了基于综合信息的水库防洪调度方式,通过不同频率设计洪水模拟调度,制定了基于未来24 h降雨预报、净雨预报、水库实时水位等面临时刻综合信息的模糊推理规则.模拟结果表明,该方案合理可行,为决策者提供了依据.     

基于改进遗传算法的水库群防洪优化调度

为解决标准遗传算法(SGA)在处理高维复杂问题中寻优能力不足、计算时间过长、易早熟的问题,首先改进映射规则,仅选择部分决策变量进行编码,采取新的映射规则将其解码映射至解空间,实现高维问题的降维;其次使用针对不同约束条件的自适应罚函数对算法收敛性进行改进;最后以北方某流域并联水库防洪调度为例,建立防洪优化调度模型,并运用改进遗传算法进行求解。结果表明,该方法在解决高维复杂水库群防洪优化调度问题时具有求解速度快、寻优结果好的优点,有一定的实用性。     

改进的TOMODEL模型在门楼水库洪水预报中的应用

烟台市门楼水库流域内大量中小型水库改变了流域原始的产汇流机制,增加了水文预报的难度。对此,在改进的TOMODEL流域模型的基础上,结合流域前期降雨、蒸发及小水库群空间分布、兴利库容、集水面积等资料,考虑小型水库对流域产汇流的影响,拟定洪水预报方案。应用结果表明,小水库群对门楼水库流域径流的拦蓄作用明显;改进后的TOMODEL模型有效提高了门楼水库洪水预报精度,为该水库的防洪调度提供了依据和技术支撑。     

水电站防洪预报调度图绘制及应用研究

以消峰率最大和调洪末期蓄水位最高为综合目标函数,采用优化方法研究绘制水电站水库防洪预报调度图,通过对优化目标函数增加洪水涨水段和落水段泄流量约束,有效地克服了依调度图调度出现的闸门频繁启闭的问题。在石泉水电站的应用结果表明,改进后的防洪预报调度图调洪过程更为合理,实用化操作程度较高,为水电站实时防洪调度提供了有效指导。     

通用型水库群洪水补偿调度模型

建立了一般水库群洪水调度系统的数学模型,并提出了补偿调度的求解方法,补偿调度的基本思路是：首先根据各水库的入库洪水过程,按照各水库的洪水调度规程从上至下进行独立调洪计算,再与区间洪水合成防洪控制点的流量过程;若出现超载水量,则从两方面调整各水库的泄洪策略（拦蓄与预泄）,以达到避免或减少分洪水量的目的。所提出的通有型水库群洪水调度模型及补偿调度算法具有一般性,有利于编制开发通有型水库群洪水调度系统软件,其计算成果为制定人机交经方案提供了强有力的支持。     

短历时暴雨频率分布及暴雨公式研究

短历时暴雨频率分布及暴雨公式作为城镇雨涝和小流域设计洪水计算的重要基础模型,可为城市排水系统规划设计和小流域山洪灾害防治等提供依据.以宝鸡气象站为例,选取1981?2017年11个短历时统计时段的年最大暴雨量资料,采用线性矩法估计参数,分析常用的13种频率分布在短历时暴雨频率计算中的适应性;分别基于实测雨强和最优频率分...     

洪水预报方案的模糊风险分析方法及应用

针对传统的洪水预报方案风险分析方法仅考虑设计变量的随机性而未考虑设计变量及失事准则的模糊性的不足,从考虑洪水预报失事准则的模糊性出发,计算了洪水预报系统的模糊风险。通过引入水平截集三角模糊数将预报失事准则模糊性转化为非模糊性,并结合传统的改进一次二阶矩(AFOSM)风险分析方法,给出了洪水预报各变量及系统的模糊风险区间值。实例应用表明,该方法得到的模糊风险能表示不同程度的风险值,比传统的风险确定值更符合实际,且可为决策者提供更多的决策信息。     

排水管网改造与LID径流控制在城市雨洪管理中的应用和组合优化

随着绿色排水建设的推进,在现有城市排水系统基础上,研究排水管网与新型LID调控措施组合优化是一个亟待解决的现实问题。为此,提出了一种雨洪管理措施组合优化方法,基于水动力模拟软件SWMM和多目标优化算法GA进行联合求解,评估不同改造方案情境下的系统溢流量与建造费用之间的关系,研究管网改造和LID径流控制措施的个体作用和组合策略。案例研究表明,管网改造的工程经济性优于LID径流控制,采取适当的径流控制措施可帮助提高组合系统对雨洪的整体调控效果。此外,多目标优化方法的采用为两种改造措施提供了弹性的组合方案,亦对城市雨洪管理系统的建设具有一定的借鉴意义。     

变化环境下水文模型在洛阳河流域中的应用

为了提高通胜山丘区来水模拟精度,解决通胜地区防洪安全问题,分析了洛阳河流域下垫面土地利用类型,并基于遗传算法构建水文模型进行洪水模拟。结果表明,近20年来,在现有气候、下垫面等变化环境下,洛阳河流域下垫面不同土地类型面积变化较大,快速城镇化使得旱地明显减少,水田增加11%,水面基本保持不变,水文模型参数也在发生动态变化,新水文参数与原始水文参数相差较大,前者模拟结果在径流深、洪峰、峰现时间、确定性系数4个方面均明显优于后者,可见基于遗传算法优化的水文模型参数能较好地反映现状下垫面水文情景。     

Genetic fuzzy rule extraction for optimised sizing and control of hybrid renewable energy hydrogen systems

A major challenge related to the design of a hybrid renewable energy hydrogen system is which energy sources to include and at what capacity, for regionally different potentials of renewable energy and hydrogen demand. In addition, once the plant is in operation, control variables need to be optimised. The problem resorts to an area of multiple criteria decision making referred to as multi-objective optimisation. The results obtained from these type of algorithms include not only one optimal solution, but a set of optimal solutions (Pareto front) thereby offering a system designer several options. This set of solutions can be hard to interpret and a method is needed to automatically extract useful design and control strategies from this information. A methodology that is quite successful in deriving human interpretable rules from this type of information is genetic fuzzy systems. In this work a k-means clustering algorithm is used to generate membership functions and a fuzzy rule-base is trained by means of a genetic algorithm. The genetic fuzzy system obtained is reduced by determining the minimum number of rules followed by a membership function reduction process. The reduced genetic fuzzy system is deemed more interpretable. Geographic weather data from three different sites are used to generate data to be used in the genetic fuzzy method. Results show that the technique provides valuable information that can be used for the design of such hybrid renewable energy hydrogen production systems.     

Parameter optimization for tubular solid oxide fuel cell stack based on the dynamic model and an improved genetic algorithm

The tubular solid oxide fuel cell (SOFC) stack has important parameters that need to be identified and optimized for the control of high performance. In this paper, a simple SOFC electrochemical model which its parameters need to be optimized is introduced to implement stack control for high output power. A dynamic SOFC model is built based on three sub-models to provide a large numbers simulated data and different condition for optimization. Unlike the traditional parameter optimization method--simple genetic algorithm (SGA), an improved genetic algorithm (IGA) is introduced. The proposed method shows more accuracy and validity by comparing the different results using SGA and IGA methods, the simulated data, and experimental data. The models and IGA method are adapted to control processes.     

基于遗传算法的汽轮机DEH控制系统的参数优化研究

在遗传算法基本原理的基础上将其应用于汽轮机数字电液控制系统PID调节器参数的优化整定,对整定后系统的响应特性进行了对比分析,结果表明;改进遗传算法具有寻优速度快、能够获得全局最优的特点,经过优化后控制系统具有良好的动态响应特性。遗传算法可以应用于汽轮机数字电液控制系统调节器参数的优化整定。