汾河灌区水资源联合调度

根据汾河灌区各类水资源不同的水质水量,制定供水原则,将灌区内水资源系统分为3个子系统,建立了灌区水资源系统调度模型。以多年平均缺水量最小为目标,以2座梯级水库为核心,制定水资源系统常规调度规则;以多年平均缺水量最小为主要目标、年发电量最大为次要目标进行水资源系统优化,采用分层序列法将多目标转化为单目标,即在满足主要目标的可行解内选择满足次要目标的最优解。优化结果表明,与常规调度结果相比,水库综合供水能力有所提高,地下水多年平均引水量有所减少,而区间多年平均引水增加,灌溉用水保证率与生态用水保证率都明显提高,多年平均发电量和稳定发电时间均有所增加,证明该方法是合理可行的。     

灌溉梯级水库的发电优化调度

本文研究了由两个多年调节水库组成的,灌溉为主的长、葫梯级水库的发电调度问题。文中根据灌溉水库的供水特点和梯级水库补偿调节的要求,应用随机动态规划理论分别按上、下调度线拟定了两库联合调度的目标函数和递推方程及其求解步骤,通过电子计算机的大盈计算,绘制了两库各自的优化调度图,并以水库27年来,用水资料进行长系列操作,验证调度图的可行性和效益。结果证明方案是可行的,效益是明显的,基本克服了灌溉供水稻发电之间的矛盾,解决了发电的季节性和可靠性问题,能在满足灌溉设计供水条件下,为电力系统提供保证电能和保证出力。     

一类两层多目标决策的全局优化方法

针对一类两层多目标决策问题,论证了将其转化为等价的一般多目标决策问题的方法;采用信息熵确定权重将多目标问题化为单目标决策问题,并基于模拟退火全局优化方法,提出了一种求解方法,通过算例表明该方法是有效的．     

基于遗传算法的灌溉管网同步优化研究

针对目前灌溉工程树状管网优化中存在的将管网与管径分步研究未能实现同步优化及农业灌溉供水成本过高等问题,以管网管长、管径以及水泵的扬程为变量,以灌溉供水成本最低为目标函数,建立了灌溉管网系统的优化模型,采用管网布置与管径同步优化的整数编码方式,运用遗传算法求解目标函数的最优解。实例证明,遗传算法可以有效并快速地同步优化整个灌溉管网系统,得到灌溉供水成本最低的方案,保护了用户的利益,为今后类似同步优化问题提供了借鉴。     

城市行业用水量变化与用水模式实例研究

采用层次聚类分析法,研究苏州高新区居民生活、机关事业单位、商业服务业、电子设备制造业、化工-医药-食品业、机械制造业和纺织-纸制品业等主要行业用水量时序变化过程,分析高新区内7大主要行业用水量变化规律.以行业用水特点为主要影响因素,进行用水模式分类研究,形成了不同行业用水模式,并以此为基础形成了苏州高新区总用水模式,分析高新区供水的节能潜力.研究结果可为苏州高新区供水调度提供参考.     

灌区地下水承载力风险评价

灌区由于水文水资源条件、取用水规模等因素的不确定性,地下水承载力不可避免地存在风险.但现有评价方法均采用确定性模型,难以反映承载能力的可靠性.借鉴地下水开发利用风险的内涵,将灌区地下水承载力风险定义为受不确定性因素的影响,地下水承载的GDP、人口、粮食产量和污水排放量达不到期望效果的概率;选取地表水可利用量、地下水可利用量、引黄水可利用量、灌溉定额、人口增长率、GDP增长率、农业万元GDP用水量、工业万元GDP用水量、第三产业万元GDP用水量、城镇居民生活用水定额、农村居民生活用水定额11个风险因子,采用Monte Carlo随机模拟方法,建立灌区地下水承载力多目标风险评价模型,利用粒子群优化算法求解模型.应用该模型分析了人民胜利渠灌区2010,2015和2020水平年地下水承载力风险,其综合风险分别为0.334 2,0.458 9和0.576 2,表明地下水承载力达到期望效果的可能性呈现下降趋势.     

基于灰色预测及多目标规划模型的水资源预测及优化配置

为探讨城市水资源预测和优化配置的方法,以北京市为例,采用灰色GM（1,1）预测和多目标规划模型方法进行数学建模,以研究北京市在实现经济效益、社会效益、生态效益和环境效益最大化前提下的水资源的优化配置方案。预测结果显示,北京市2015年的水资源总量为21．4523亿m^3,再生水量为11．96亿m^3,总需水量为39．74亿m^3,仍将存在6．33亿m^3缺口,将依赖于境外调水,与北京市水资源“十二五”规划十分接近。多目标规划模型结果显示,北京市可通过增加水资源的循环利用,减少农业用水、生活用水和环境用水量,维持现有工业用水量,实现可供水量与总需水量的基本平衡,并实现城市经济效益、社会效益、生态效益、环境效益的最大化。灰色GM（1,1）预测和多目标规划模型可较好地预测城市未来供、需水状况,并进行水资源的优化配置,可用于区域水资源预测和综合规划。     

综合利用水库防洪与兴利矛盾的多目标风险分析

本文针对综合利用水库运行中存在的防洪与兴利矛盾,以多目标决策理论为基础,以分解-聚合方法为工具,建立了一个模型系统进行多目标风险分析。利用这个模型系统,探讨了丹江口水库防洪与兴利矛盾的冲突焦点和对立程度,分析了水库运行的规律与特点。计算了水库防洪,发电与灌溉效益等方案的转换关系、为制定、缓解水库长期运行方案中的矛盾提供了科学依据。     

基于分解的自适应多目标粒子群算法研究

针对多目标粒子群算法在选取全局最优解和保持种群多样性上存在的缺陷,本文提出了一种基于分解的自适应多目标粒子群优化算法。该算法采用切比雪夫聚合方法,将多目标问题聚合为若干个单目标问题,并对每一个单目标问题粒子的速度和位置更新公式进行改进,提高了算法搜索到Pareto解集的效率。同时,改进了惯性权重和加速因子,使其自适应调整,能够更好地平衡全局和局部搜索,采用网格技术存储最优解集,能有效保持进化群体的分布均匀性,并采用5个经典的两目标测试函数进行了仿真实验。实验结果表明,通过改进粒子群算法的速度和位置更新公式,可以提高非支配解对真实解的逼近程度,体现了本算法的有效性;多目标粒子群优化算法求得的Pareto解集,在解的收敛性和分布性上都有明显的提升。本算法为求解多目标优化问题提供了一种新的方法。     

西南医院门诊大楼热水供应系统设计

针对西南医院门诊大楼热水供应在供水时间、供水标准、用水点布局、用水量差异等方面的特点,基于设计小时耗热量大、热源条件好选择了集中热水供应系统。从采用的横管配回水管网布置形式、多个不同循环管路以及设备选型与控制等方面介绍了该门诊楼的热水系统设计,对存在的问题提出了有效的解决措施,热水系统的实际运行效果好。该集中热水系统通过横管配回水适应了门诊楼用水点分散的特点,通过设置多个循环管路满足了各科室的不同用水要求,是门诊楼合理的热水供应方式。     

缺水条件下水稻灌区有限水土资源最优分配

依据稻田灌溉的特点 ,针对水稻灌区建立了对有限水土资源在多种作物之间进行最优分配的两层分解协调模型 (DP -SDP迭代法 ) .第一层基于作物水分生产函数 ,将降雨视为随机变量 ,用SDP模型求解单一作物非充分灌溉条件下最优灌溉制度 ;第二层用DP模型将有限水土资源在多种作物之间进行最优分配 .总目标是灌区总效益最大 .实例计算表明 ,模型合理可行     

降雨和农业灌溉用水系列联合生成随机模型及应用

结合山东省枣庄市区的气象条件和农作物种植状况，介绍了多站降雨系列和多片灌溉用水系列联合随机生成技术，包括模型的建立、检验及具体应用．所生成的降雨和灌溉用水系列为确定灌区水库规模、灌溉系统的可靠性、水电系统有关容量的可靠性及水库控制运用的研究、供水系统的扩建等提供了可靠的技术资料．     

北方平原井灌区地下水资源可持续利用与优化配置技术

建立了地下水资源可持续开发数学模型 ,并与大系统分解协调动态规划模型相结合 ,对供需矛盾突出的北方平原井灌区地下水资源在年际间、作物间以及各作物不同生育期之间进行优化配置 .应用结果表明 ,这一节水技术在地下水资源实行统一管理的地方有着良好的节水效果     

兴建禹门河水库的必要性与可行性分析

河南洛阳故县水库自１９９２ 年２ 月蓄水运行以来,虽然发挥了巨大的防洪、供水、发电效益,但是,其采用调峰运行后引起下游河道的不稳定流,对下游诸县的灌溉、发电、供水和水产等造成很大的损失．从地理位置、地质构造及经济效益等方面对兴建禹门河反调节水库的必要性和可行性进行分析,为该工程早日兴建以发挥其巨大的经济效益提供了技术依据．     

智能型混合能源独立供电/市电并联系统

开发了一个智能型混合能源独立供电/市电并联供电系统,解决再生能源可能引发之发电不稳定问题,利用独立电源混合并入市电之机制互补电能供应,运用成本导向发展经济调度法则,完成电源管理及功率分配最佳化过程控制,并可根据不同场址需求弹性加入各种再生能源以及传统能源.本系统透过全数字化控制达成电源管理及功率分配,并分析混合能源发电系统之冲击,并网模式将洁净能源电力转换供给一般负载使用,减少尖峰时刻之市电需求,于离峰用电或多余电能时将水电解为氢与氧储存备用,该系统可以逆潮流反馈电能回市电,自动侦测市电中断时以独立供电模式供应负载.本系统可达成三点目标:1)经智能型电源管理控制法则使系统操作于最佳效率之状态;2)并网模式时,输出与市电电压同相位之电流,达成单位功因并网以提升能源利用率;3)独立供电模式下提供低总谐波失真成分之正弦输出电压,有效降低电磁干扰.比对商购产品,少数有同时具备监视及控制功能,且不具备如本系统可任意搭配能源数量及调配电力使用负载条件之功能,本研究所开发之系统具有明显技术差异、领先优势及成本优势,具高度商品化价值.     

DSTATCOM配置与整定的多目标协调优化

配电网具有供电半径长、结构复杂的固有特征,强波动性负荷以及分布式电源的增加进一步加剧了配电网潮流的不确定性,恶化配电网的电压质量,因此有必要合理配置DSTATCOM以提升配电网经济效益、保证电压质量,进而提高对分布式电源的消纳能力。提出一种配电网DSTATCOM配置与整定的多目标协调优化方法,在优化配置过程中考虑DSTATCOM的运行与参数整定问题。优化模型涉及系统网损电量、设备总投资、设备闲置率以及DG弃发电量等多个目标,基于NSGA-II求取帕累托解集并运用带权理想点法进行决策,其突出特点在于能够综合考虑DSTATCOM的配置与运行,通过IEEE33节点算例验证了该方法的有效性。     

金沙江梯级水库群供水发电联合调度研究

为使金沙江下游梯级水库群在不同典型年、不同调度期下的实际调度中发挥最大效益,以梯级总发电量最大和缺水量平方和最小为目标,建立金沙江下游水库群优化调度模型,采用NSGA-II算法对其进行求解,得到不同典型年和分周期下的非劣解集,并引入置换率的概念分析两目标间的竞争关系,最后分析了枯水年不同偏好下的水位过程。结果表明：发电与供水目标间的竞争关系主要体现在水库蓄水期与供水期,在汛期与汛前消落期为协同关系;供水-发电目标置换率随梯级发电量呈递增趋势,依据置换率曲线得到不同梯级发电量情况下提高单位发电量对供水造成的影响,在实际调度中设置合理发电量可以使得发电、供水目标效益最大化。     

基于集中式信息系统的主动配电网鲁棒优化调度

为了适应配电网从被动受电向主动供电角色的转化,提出基于集中式信息系统的主动配电网鲁棒优化调度策略。采用交流潮流模型描述配电网的功率平衡关系,计及无功注入的调节作用,建立两阶段电能与备用联合调度模型;应用鲁棒优化技术,构建可再生能源发电出力的不确定性集合;将高维、非凸的最优化问题转化为凸问题,以保证最优解的性能。对算例系统进行仿真计算,结果表明资源的优化调度提高主动配电网的灵活性,所提出的鲁棒优化调度策略能够增强主动配电网对间歇性可再生能源发电的容纳能力。     

考虑预测不确定性的风-光-水多能互补系统调度风险和效益分析

风电、光伏与水电（简称风光水）互补发电系统是提高清洁能源整体利用效益的重要创新模式,随着风电、光伏发电渗透率的增加,如何解决大规模风光接入所带来的不确定性是多能互补系统研究的核心和难点。本文重点探讨日前风光出力预测的不确定性对于多能互补系统风险和效益的综合影响。首先,从可靠性、稳定性和经济性三个方面提出风光水多能互补系统调度运行风险和效益评价体系;建立多能互补系统短期优化调度模型,在日前风光出力预测结果基础上,编制系统日前发电计划;根据风光实际出力情况,滚动更新和模拟水电站实际调度过程。最后,对比分析各电站计划和实际调度运行情况,评价日前风光出力预测不确定性对于多能互补系统风险与效益的综合影响。本文以雅砻江流域锦屏一级多能互补系统为实例进行研究。相比风光水独立运行,风光水互补后系统的发电效益提高了37.13%,且系统出力过程更为稳定。互补系统在年尺度上具有良好的可靠性,但在水库低水位时期,系统失负荷天数明显增多,占全年失负荷天数的96%以上,系统可靠性降低;在汛期,互补后水库的下泄流量最大增加了47.06%,出现水量集中下泄的情况,这给电力部门、下游用水部门以及防护对象带来一定的防洪风险。     

黄河下游引黄灌区多目标供水水资源优化分配数学模型

黄河水资源供需矛盾十分突出，引黄灌区水资源的优化配置，是采用总体供水净效益及粮食总产量最大两个目标涵数，将灌区大系统分系统分解成若干个子系统，建立多目标供水水资源优化分配数学模型来进行的，提出了建立数学模型的基本思想，方法及适用于黄河下游引黄灌区多目标供水水资源优化分配的数学模型。