面向洞庭湖生态需水的三峡水库蓄水期优化调度研究北大核心CSCD

为减轻三峡水库蓄水对洞庭湖生态系统的不利影响,本文建立了以洞庭湖最小生态需水满足度和三峡水电站发电量最大为目标的水库优化调度模型。调度模型耦合支持向量回归技术构建了洞庭湖水位变化的主要驱动因素与最小生态需水满足度关系,采用混沌遗传算法对模型进行求解。开展了不同典型年下三峡水库蓄水期优化调度研究,结果表明:优化调度后,平水年洞庭湖最小生态需水满足度由常规调度的85.40%提高至89.44%,三峡水电站发电量增加3.09%;丰水年常规调度即可满足洞庭湖最小生态需水要求,优化后发电量增加5.85%;枯水年洞庭湖最小生态需水满足度由65.58%提高至66.42%,发电量增加3.42%。研究成果可为通过三峡水库优化调度改善洞庭湖生态环境提供理论基础和具体方案的参考。     

面向洞庭湖生态需水的三峡水库蓄水期优化调度研究

为减轻三峡水库蓄水对洞庭湖生态系统的不利影响,本文建立了以洞庭湖最小生态需水满足度和三峡水电站发电量最大为目标的水库优化调度模型。调度模型耦合支持向量回归技术构建了洞庭湖水位变化的主要驱动因素与最小生态需水满足度关系,采用混沌遗传算法对模型进行求解。开展了不同典型年下三峡水库蓄水期优化调度研究,结果表明:优化调度后,平水年洞庭湖最小生态需水满足度由常规调度的85.40%提高至89.44%,三峡水电站发电量增加3.09%;丰水年常规调度即可满足洞庭湖最小生态需水要求,优化后发电量增加5.85%;枯水年洞庭湖最小生态需水满足度由65.58%提高至66.42%,发电量增加3.42%。研究成果可为通过三峡水库优化调度改善洞庭湖生态环境提供理论基础和具体方案的参考。     

基于低风险生态流量的黄河生态用水调度研究

以黄河下游为重点生态保护对象,构建水库生态用水调度模型,对黄河基准年和未来水平年不同情景的生态用水调度方案进行优化计算。结果表明：现状工程条件下,通过水库生态用水调度,可以保障河道内生态用水;未来水平年,新增工程措施和流域需水管理可减少社会经济和生态的缺水量,其中水需求管理对于缓解流域缺水效果最好;西线由于调水规模大,缩减缺水量效果显著,对于增加下游生态用水的边际效益较低;新增水库所增加的供水效益不明显。     

水库群供水优化调度的改进蚁群算法应用研究

针对水库群供水优化调度问题,建立改进蚁群算法求解带罚函数的水库群供水优化调度数学模型,重点研究蚁群算法的改进。在对传统蚁群算法研究的基础上,提出一种自适应调整信息素挥发系数、信息量及转移概率的改进蚁群算法,克服传统蚁群算法收敛速度慢且容易陷入局部极值等方面的缺陷,并将其应用于黑河三水库联合供水优化调度中。与传统蚁群算法优化结果的比较表明,应用改进蚁群算法的优化调度结果较传统蚁群算法更为合理,该算法有利于提高计算效率、优化质量及改善收敛性能,为解决水库群供水优化调度问题提供了新方法。     

贝叶斯决策优化水库分期抗旱调度策略研究北大核心CSCD

受全球气候变化和日益增强的人类活动的影响,频繁发生的干旱对社会经济发展带来极大冲击。研究水库分期抗旱调度策略对水资源高效利用和抗旱减灾有着显著的作用。以供水保证率最大和供水破坏深度最小为目标函数,在最小风险贝叶斯决策的多年可供水量组合情景下,采用蜂群算法和逆序递推法确定最优的水库抗旱调度策略。以黑河金盆水库为实例,基于贝叶斯联合逆序递推抗旱调度策略与常规调度、传统逆序递推和优化逆序递推的抗旱调度策略进行对比分析,前者既减少了极端干旱条件下极端缺水的几率,又提高了供水保证率、降低了供水破坏深度。说明贝叶斯联合逆序递推的抗旱调度策略提高了水库的抵御极端干旱的能力,为抗旱调度提供了理论依据。     

水库群供水优化调度的免疫蚁群算法应用研究

针对水库群供水优化调度问题,本文介绍了一种基于免疫进化的蚁群算法。该算法充分利用了免疫进化算法的全局快速收敛性和蚁群算法的正反馈性,同时在蚁群算法中增加扰动策略,克服了蚁群算法在求解过程中出现初期信息素匮乏、易陷入局部最优解的问题,并将其应用在滦河下游六水库联合供水优化调度中。实例计算表明,该算法求解水库群供水优化调度问题时,结果可靠、合理,计算效率高,从而为求解高维,复杂的水库供水优化调度提供了新的思路。     

深圳市西部城市供水水库群联合调度研究

为充分发挥跨流域引水与区域水资源效益,城市供水水库群的联合调度成为水资源优化配置的关键。本文以深圳市西部城市供水系统的铁岗—石岩水库群为例,针对水库群供水"多对一"关系和水库群联合供水调度,建立水库群联合供水调度模型。本文首先针对"多对一"关系,分别采用主供水库添加联合调度线和构造"聚合水库"的方式建立供水调度模型;在石岩和铁岗水库调度图中分别设置提水线和提水限制线;然后将石岩—铁岗水库共同承担的供水任务分为4种供水方案,并采用模拟-优化的方式对水库群的调度规则进行求解。最后对各方案的调度效益进行对比与评价。     

水库多目标调度模型及算法研究

协调水库发电、灌溉和生态环境效益是众多水库决策者面临的棘手问题。本文以考虑发电保证率要求的总发电量最大、下游灌溉和生态流量需水满足度最大为目标建立水库多目标调度模型,以动态规划和离散微分动态规划为计算核心,在分别对发电保证率、灌溉需水满足度和生态环境需水满足度建立惩罚函数的基础上,提出求解多目标模型的变惩罚系数法(VPC),并应用VPC法进行模型求解,通过筛选得到多目标非劣解的Pareto前沿。通过与非支配排序遗传算法II(NSGA-II)计算结果进行对比,表明VPC算法可以得到更高质量的非劣解集。实例研究表明,该模型和求解方法具有较好的适应性和较强的实用价值,可以为水库调度管理者提供重要的决策参考。     

小水电优化调度数学模型及其基于文化算法的比较研究

小水电优化调度常以发电量最大为目标,不考虑下游生态需水,为了满足小水电生态调度需求,本文提出了以控制水位和弃水最小为目标的小水电优化调度数学模型,并将文化算法应用于求解数学模型.算法中种群空间全局搜索采用改进遗传算法,文化空间对其的影响采用自适应粒子群优化算法.通过实例仿真比较分析了三个不同目标和不同流量约束边界的模型,验证了本文提出的模型和文化算法用于小水电优化问题的可行性和有效性.     

计及运行风险的电力系统优化调度方法

针对现有优化调度方法在考虑风险因素时过于单一、片面的现状,该文考虑风电波动、机组停运、线路故障、负荷波动等多种不确定因素的影响,以电压越限和潮流越限衡量系统整体的运行风险,构建了能够计及系统面临风险的多目标优化调度模型。该模型以运行风险和发电成本为目标函数,将随机潮流理论引入到发电优化调度中,并针对不同的天气状况,对线路故障概率进行实时修正以期更加接近实际运行环境。结合多目标粒子群算法及模糊集理论对所建立的模型进行求解,算例结果表明所提模型和方法能够处理不确定因素对系统运行风险的影响,并反映不同天气状况下调度方案的差异性,为实施短期优化调度提供有益参考。     

跨流域调水与受水区多水源联合供水模拟研究

为充分发挥外调水与本地水资源联合调度的补偿作用,本研究建立了陕西省引汉济渭与黑河引水工程联合供水系统,绘制水资源系统网络结构图,搭建了水量仿真调度模型;对引汉济渭调入水量设定两种配水情景,对黑河引水工程水源设定多种供水次序,组成多种供水方案,进行模拟计算;并定义月供水可靠度,验证模拟供水过程的合理性,优选不同规划水平年的供水方案。研究结果表明:1引汉济渭配水根据城市用水户供水顺序采取依次按需分配的方式较为合理;2 2020年城市综合生活供水保证率达到95%以上,工业企业、生态环境供水保证率均超过了90%;2030年,这三个用水户供水保证率均超过90%;3引汉济渭工程实施后,黑河引水工程水源在满足河道基流和水库灌区需水前提下给城市供水,显著提高了各水库灌区农业灌溉保证率,2020年及2030年各水库灌区供水保证率均超过了75%。     

有外调水源的多年调节水库群供水优化调度模型研究

本文以D市跨流域调水水库群为背景,建立了有外调水源的多年调节水库群供水优化调度模型,将调水和供水统一参与优化,对系统进行减规模和降维处理,采用动态规划方法进行全局寻优。提出了多年调节水库年末蓄水目标的概念,其值通过优选合理确定,以此将年调度与多年调节有机结合起来。与常规调度相比,优化调度年平均少调水844?104m3,水库群总弃水减少299?104m3,水库群年末蓄水量大幅提高,枯水段供水量增大,减小了供水破坏深度。对比结果表明,采用优化调度,在充分挖掘本地水资源供水潜力、有效降低供水成本的同时,提高了枯水期供水安全保障程度。     

水库发电优化调度模型及发电调度规律研究

水库调度图以其操作简单、方便直观等优点,成为指导水电站水库运行调度的常用工具,但依据常规调度图运行时,调度结果很难达到最优,难以充分发挥水库的运行效益。针对水库发电调度图难以充分发挥水库运行效益的特点,建立了梯级水库联合发电优化调度模型,并采用动态规划逐次逼近法（DPSA）与动态规划（DP）嵌套方法进行求解。通过调度图模拟结果与所建发电优化模型的结果进行对比分析,对优化模型的合理性进行了验证,同时应用概率统计方法进一步挖掘水库汛期和非汛期的发电调度规律。对某流域梯级水库的实例应用研究表明,优化运行能够获得更好的发电运行效益,同时,发电调度规律对水电站年调度计划的制订和水库的实际运行具有指导意义。     

干旱期水库供水风险分析的多目标规划方法

阐述了干旱期供水工程运行调度策略研究的必要性,以及水资源规划与管理研究领域目前较常用的干旱期水库供水风险特征体系的一些主要表征指标;建立了基于供水可靠性最大、供水破坏恢复能力最强以及单一时段破坏深度最小的多目标混合整数规划模型,对模型结构进行了具体描述;在实例应用研究中,阐述了多目标的处理方法,并针对多种目标权重组合和水库运行起始蓄水量方案对模型运算结果的影响进行了分析,验证了多目标规划方法在干旱期水库供水风险分析方面的可行性。     

基于需求侧响应的微网孤网运行实时调度策略研究

鉴于独立运行模式下,微网处于自给自足状态,内部会产生不平衡功率,为使供电更加经济可靠,提出了一套基于需求侧响应的实时调度策略。建立了计及负荷曲线平稳度和负荷转移成本双重指标的日前负荷转移规划模型,在需求侧转移部分可转移负荷平滑负荷曲线;微网运行期间,实施基于蓄电池三段式充放电的实时调度策略安排各可控型微源及蓄电池出力,有利于蓄电池保持足够的充放电裕量,进一步削减功率缺额及功率浪费。策略中建立负荷优化分配模型优化各可控型微源出力,减小微网运行成本。最后以一小型微网系统为例,通过与不计及蓄电池折旧成本的日前调度结果对比,证明在负荷转移平滑负荷曲线及实时调度策略的双重作用下,不平衡功率得以削减。     

基于机会约束目标规划的综合能源系统经济调度

为了降低大规模风电的不确定性和波动性对综合能源系统(integrated energy system, IES)的影响,对接入风电的综合能源系统的备用容量和调度计划进行优化,提出了基于机会约束目标规划(chance constrained goal programming, CCGP)的经济调度模型。首先,利用机会约束目标规划处理含多个机会约束的不确定性模型。然后,引入量化备用不足的风险指标,将备用不足风险纳入经济调度成本,同时考虑风险备用成本目标和系统运行成本目标。最后,利用算例对模型的有效性进行验证。结果表明,模型能够很好地兼顾系统运行的安全性与经济性,提高了系统的调度灵活性,降低了风电不确定性对系统的影响,实现了系统的经济运行。     

基于IGDT的含光热电站电力系统多源联合调度策略

光热电站出力灵活、可调度性强,可作为调节资源参与多源联合调度,但现有调度方案缺乏考虑风电、光照功率及负荷等多参量不确定性对系统运行的影响,使得决策面临运行风险。为此,提出了一种基于信息间隙决策理论(Information Gap Decision Theory, IGDT)的多源联合调度策略。分析了光热电站运行特性及系统多源协调机理,根据风电功率、光照强度和负荷需求的不确定性特征,建立了多源联合鲁棒调度模型和机会调度模型,并给出了整体调度策略流程。通过调整模型的水平因子值,可实现不同风险下的多源联合优化调度决策。算例结果表明,该策略能充分量化不确定性因素对调度运行的影响,提升系统运行的经济性。     

基于改进调度图的西大洋水库综合调度研究

水库的建设为人类带来了巨大的社会经济效益,但同时由于传统的水库在建设和运行时对河流生态系统安全以及库区的环境保护考虑不足,也引发了一系列的生态环境问题。实施兼顾社会经济需求和河流生态健康的综合调度是减轻水库对于生态系统负面影响的主要方法之一。本文提出一种基于改进调度图的综合调度方法,将生态需水作为水库兴利调度的一个用水部门加入水库调度计算,对水库原有调度图和调度规则进行调整。和基于优化模型的多目标调度方法相比,该方法具有简便、直观、可以在缺乏径流预测的情况下使用的特点。本文进一步将该方法应用于大清河流域的西大洋水库,根据下游白洋淀湿地的生态需水要求,绘制了西大洋水库的改进调度图,制定了相应的综合调度规则。根据改进调度图的指导,西大洋水库在协调社会经济用水的同时可以保证白洋淀在平水年、枯水年和丰水年的平均水位分别达到6.78m、6.5m和8.42m,基本能够满足白洋淀的生态需水要求。     

火电厂循环水系统优化运行研究

从优化循环水系统运行方式的实际需求出发,提出了循环水系统布置方式及运行方式的优化方案。根据目前电力市场的实际情况,提出凝汽器最佳真空及最佳循环水量的确定方法,研究切合实际的循环水泵优化调度方案。以东方电厂国产引进型350 MW凝汽式汽轮机组为例,研究循环水系统优化布置及运行方式,制定并实施了循环水泵优化调度方案,保证了任何工况下汽轮机组的凝汽器真空值及循环水量都接近最佳值。     

远程供水变频调速计算机控制系统设计

针对某水厂的实际工况及控制性能要求，采用PROFIBUS现场总线技术构成测控网络，采用SINAUT无线通讯装置进行远程信息交换，设计了远程供水频调速控制系统。在新方案中提出了一种并联水泵变压变流量运行的优化调度建模方法和优化调度算法。该算法约束条件少，求解简便，且模型物理意义与实际工况严格相符，具有较高的精度。仿真实验和运行情况表明：基于新优化算法的控制系统高效节能，运行稳定可靠。