梯级水库多目标优化调度多属性决策研究

为客观全面评价梯级水库多目标优化调度方案的合理性,需对多目标优化调度非劣方案集进行多属性决策,以便获得最佳均衡方案。文章首先构建了梯级水库多目标优化调度多属性决策指标集,并采用基于权重的投影寻踪模型对非劣方案集进行多属性决策,以此应用于汀江流域棉花滩-青溪梯级水库。实例研究表明该决策模型合理可行,决策结果能够充分发挥流域水资源综合效益,促进流域梯级水资源更合理健康地利用。     

某梯级水库多目标生态调度方案的研究

某梯级水库位于新疆伊犁,上游水库工程属大（1）型Ⅰ等工程,具有高坝大库的特点,下游水库工程属大（2）型Ⅱ等工程。与国内外的情况类似,该梯级水库工程在兴利除害的同时也不可避免地影响生态环境。如何在实现灌溉、防洪、发电、供水等社会经济多种目标的前提下兼顾河流生态系统需求,减小工程运行对生态的影响,是当前水库、梯级水库运行调度普遍需要解决的问题。     

梯级水库生态调度多目标混合蛙跳差分算法研究

提出多目标混合蛙跳差分算法求解梯级水库多目标生态调度模型。该算法结合混沌理论生成初始解以提高初始解群体质量,构建基于动态更新机制的外部归档集引导种群进化,提高算法的收敛性与非劣解的多样性,引入自适应差分算法加快子种群个体寻优,提高算法收敛速度。对L河梯级水库多目标生态调度进行实例研究,计算结果表明:本文所提出的算法能够计算得到收敛性与分布性较好的调度方案集,对比典型调度方案下泄径流与物种生态适宜径流,表明生态调度能够较好满足物种的生态需水,生态效益显著。     

面向梯级水库多目标优化调度的进化算法研究

实际工程中以梯级水库多目标优化调度为代表的大规模高维多目标优化问题,其优化难度是一般方法所难以应对的。为此本文提出一种新型的多目标粒子群算法LMPSO,其包含了基于超体积指标Ihk的适应值分配方法与基于问题变换的搜索空间降维策略,以有效处理问题的高维目标向量与大规模决策变量。将该算法应用于溪洛渡-向家坝梯级水库的中长期多目标优化调度中,并与4种知名算法的计算结果进行对比分析,验证LMPSO在求解该类问题上的卓越性能。由此为多目标优化调度高质量非劣解集的获取提供一种可靠的方法,并为下一步的多目标调度决策提供有力的数据支持。     

多目标梯级水库优化调度问题的免疫遗传算法

在研究现有多目标遗传算法的优越性与存在不足的基础上,受生物免疫原理的启发,提出了一种新的优化调度算法--多目标免疫遗传算法,有效克服遗传算法的早熟、群体多样性不足及搜索速度慢等问题.同时,以梯级水库优化调度发电量和保证出力为目标,建立了三峡梯级水库多目标优化调度模型.通过实例研究计算,论证了该方法的有效性和实用性.     

水库多目标生态调度

分析了现行水库调度方法的不足,指出应在实现社会经济多种目标的前提下,兼顾河流生态系统需求,实行水库的多目标生态调度。文中讨论了水库多目标生态调度的方法,包括建立相应法规体系;保证维持下游河道基本生态功能的需水量;模拟自然水文情势的水库泄流方式;进行水库泥沙调控及水库富营养化控制;减轻水体温度分层影响;进行防污调度以及增强水系连通性等方面的调度技术。     

多目标免疫遗传算法在梯级水库优化调度中的应用研究

为了提高遗传算法在多目标梯级水库优化调度中的应用效果,在标准遗传算法的基础上引入了免疫机制,并将其应用到周公宅-皎口水梯级水库优化调度中。计算结果表明,免疫遗传算法较好地克服了标准遗传算法收敛速度慢、易陷入局部极值、早熟等弱点。     

梯级水库水沙联合优化调度多目标决策模型及应用

针对梯级水库运用过程中蓄水与排沙之间的矛盾,首先建立了梯级水库防洪、发电调度及泥沙冲淤计算子模型;然后,以水库防洪、发电、航运和泥沙冲淤为基本目标,建立了梯级水库水沙联合优化调度多目标决策模型,并采用约束法和加权理想点法进行非劣解求解和评价;最后,将该模型应用到溪洛渡-向家坝梯级水库汛末蓄水时间的研究中,得到了梯级水库蓄水时间与多年平均发电量和库容淤损率之间的非劣解集,并给出不同目标权重下满足梯级水库发电和减淤要求的最佳蓄水方案,为研究和解决多沙河流梯级水库水沙联合调度问题提供了技术手段。     

梯级电站水库优化调度研究

针对梯级电站水库优化调度问题，建立以发电收益现值最大为目标的数学模型，进行优化计算，求解梯级电站水库优化调度方案。结果分析表明，所提模型与计算方法是可行和实用的。     

棋盘山水库多目标生态调度研究

棋盘山水库是蒲河流域的首部控制水库,具有保证下游用水的重要作用,在调度方面既要考虑自身的利益,也要兼顾下游地区的用水要求,实现全流域的水资源可持续利用。棋盘山水库现行调度方式主要以维持棋盘山风景区景观水面需要为目标,仅保证棋盘山风景区的旅游效益和生态效益。然而现行的调度方式导致下游地区枯水期供水量严重不足,河道生态用水及下游灌溉用水无法保证,而水库汛期弃水量较大,给下游防洪带来了一定的压力。建立棋盘山水库生态调度模型,以水资源高效利用和水质改善最大为目标,以满足下游生态需水为主要约束,采用系统仿真模拟进行计算,绘制棋盘山水库天然流量与调度流量的对比图,表明9月―来年4月水库的下泄流量过程与水库天然下泄流量比较接近,而5月―8月水库的下泄流量与天然下泄流量有一定的差距。     

供水水库多目标生态调度研究

根据我国北方地区径流特征及供水水库调度的实际需求,构建了供水水库多目标生态调度模型。模型将下游生态需水过程分为最小生态需水及适宜生态需水两个等级,要求枯水期水库放水过程能够满足河流最小生态需水要求,确保下游生态不退化;丰水期放水过程贴近适宜生态需水过程,为下游提供良好生境。基于该模型,采用自适应遗传算法,对承德双峰寺水库生态调度问题进行了优化求解,结果表明该模型能够对北方供水水库生态调度决策提供支持。     

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%。     

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。     

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。     

梯级泵站引水多水库水资源联合优化调度研究

南水北调工程是我国大型的水利引水工程,在很大程度上缓解了我国北方地区的水资源紧张问题。在水利引水过程中,单靠重力式引水无法满足要求的渠道,梯级泵站为其提供了动力来源。当前,如何提高水利调水设备运行效率,减少其能源消耗,确保其安全、有序运行、增加调水量及减少弃水量是一个重要的研究内容。以南水北调东线工程江苏段3个调蓄湖泊及9个梯级泵站群为研究对象,建立多水库水资源联合优化调度模型,对模型进行仿真,结果表明:新的优化模型在各项评价指标中均优于传统的常规调度方式,与常规调度相比,其供水量分别增加了0.39%、1.09%、11.05%;弃水量分别减少了26.11%、24.73%和100%;缺水量分别减少40.5%、7.85%、1.6%,说明该模型是合理的,能有效解决受水区的用水矛盾,合理分配用水量。     

基于分段粒子群算法的梯级水库多目标优化调度模型研究

提出了约束破坏向量、分段粒子群算法以及多目标分段粒子群算法,有效解决了在时间步长较小、计算时段数目较多时,传统智能优化算法解水库优化调度问题的寻优效率低下甚至无可行解的问题。该方法基于粒子群算法框架,引入约束破坏向量、分段操作和特殊变异操作来增强进化过程中的种群质量,从而提高算法的计算效率。闽江流域金溪梯级水库多目标优化调度的实例分析表明,在解时间步长较小、计算时段数目较多的水库优化调度问题时,分段粒子群算法、多目标分段粒子群算法相对其他算法具有明显优势。     

乌溪江梯级水库优化调度分析

乌溪江梯级电站水力资源丰富,湖南镇水库又具有高水头、高调节性能,优化调度空间较大。介绍湖南镇电站的年度计划编制、中短期优化调度方法、乌溪江梯级电站机组的优化组合以及电力营销工作,并对2004年的调度效益作了分析和总结。图2幅,表6个。     

多目标综合利用水库优化调度模式研究

本文提出了综合利用水库的多目标优化调度的模式,并将该模式应用于综合利用水库优化调度过程中,以水库现有水雨情为分析基础,根据科学预报的结果,提前通过电站小流量、长时间预泄,腾空部分库容,迎接未来可能发生的一定频率降雨,避免或减少因溢洪道泄洪弃水所造成的水资源浪费。并以莒县青峰岭、小仕阳、峤山三座大中型水库在2009年7月15日的一次降雨为例,介绍了水库在汛期多目标综合利用优化调度中的经验与做法。     

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。     

沅水梯级水库长期发电优化调度研究

根据沅水流域梯级水库群的特点,以三板溪、白市、托口、碗米坡、五强溪等5座水电站发电效益最大为目标,构建梯级水库发电优化调度模型,利用逐步优化-逐次逼近动态规划混合算法进行求解。计算结果表明:沅水梯级水库发电效益最大目标较单一水库优化调度相比,在丰、平、枯水年份可分别增加发电效益0.28亿、0.76亿、0.37亿元。最后对比分析各水平年梯级优化运行与单一水库优化运行的水位控制过程,得出了实现沅水梯级水库长期发电效益最大的各水库控制运行策略,以指导沅水梯级水库实际生产调度。