枯水年引汉济渭并联水库多目标调度及决策

为探明枯水年引汉济渭工程调水能力与发电能力,建立了并联水库多目标优化调度模型,采用非支配排序遗传算法（NSGA-II）进行求解;构建四维评价指标,采用基于k阶p级有效概念的备选方案逐次淘汰法（SEABODE）对Pareto解集优选最终方案。结果表明：三个枯水典型年中,偏枯水年总调水量13.62亿m3,有3个月调水不足;特枯水年平均调水量10.06亿m3,有8 ~ 10个月调水破坏,且缺水深度随来水的减小而加深,最大月缺水量为0.74亿m3。研究成果量化了调水不足损失程度,为指导枯水年引汉济渭工程的水资源高效利用提供了理论依据。     

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%。     

新书推荐

正《雷电》作者:(美)弗拉迪米尔A.洛可夫(Vladimir A.Rakov)著张云峰等译机械工业出版社ISBN:978-7-111-53260-6定价:200.00元本书是一部科学专著,也是一部雷电百科全书,全面描述了与雷电相关各个方面的综合知识。主要包括雷电研究历史、雷电特征、雷暴云电荷结构、各种类型雷电、人工引     

基于图论的配电网电气连通性分析算法

配电网电气连通性分析是配电网管理系统的基础,目前常用的电气连通性分析算法主要是邻接矩阵法,该方法由于具有结构性强、分析过程清晰而得到广泛的应用;但当网络规模充分大时,该方法用于连通性分析的运算时间将随节点数n的平方增长,算法时间开销大.文章结合图论理论和配电网的特点,提出了一种连通性分析新算法,算法通过构造支路状态矩阵来反映开关运行状态的变化,运用索引表和相邻点表来描述图的结构,压缩了数据的存储空间;并采用连通片生长法进行连通性搜索,降低了算法的时间复杂度.验算结果表明,该算法具有内存开销少,计算速度快等优点.同时,该算法可推广应用于其他与图的连通性分析有关的问题中.     

大型城市湖泊群引水调度模式研究

武汉东湖是国内最大的城中湖,东湖、沙湖、严西湖和北湖组成了大型城市湖泊群。＂大东湖生态水网构建工程＂将重建长江与湖泊群的水力联系,通过引江济湖改善湖泊群的水生态系统。为确定工程合理的引水调度模式,本文建立了湖泊群水动力水质模型,采用正交规则网格,考虑污染物的自然降解和底泥释放,采用零厚度隔板模拟湖中的隔堤,并对模型进行了率定和验证。综合考虑可引长江水量和入湖径流总量,选取典型平水年,对三种引江济湖调度模式进行了深入研究,通过建立的水动力水质模型的动态模拟计算,分析与比较各种调度模式的引水效果,为大东湖生态水网连通工程的实施提供科学的决策依据。     

基于传染病动力模型的供水风险传递规律研究

针对跨流域调水工程供水风险传递规律不明确、风险动态管理效果不足等问题，以引汉济渭工程初期为例，识别风险因子并采用专家打分与突变系数法量化风险，基于传染病动力学创建供水风险传递模型，设置6种风险方案，揭示引汉济渭初期供水风险的传递规律。结果表明：产生供水风险的月份与风险源数量呈正相关；不考虑径流预报误差风险时，越早采取优化调度措施，出现供水风险的月份越少、恢复性越高；考虑径流预测误差时，采取优化调度措施对供水风险的控制效果不显著；风险的传递能力与风险数量不存在正相关，风险的破环性与风险源的数量呈正相关。研究成果对调水工程运行中供水风险防控、制定风险减控方案有重要意义。     

基于多目标模块度的多层次电压控制分区方法

提出了衡量无功源控制耦合程度的电气距离定义以及评价分区质量的多目标模块度指标,并提出了一种多层次电压控制分区方法。该方法由化简、分区与还原调整3个阶段组成。化简阶段通过降低聚类数据的维度处理高维聚类问题,并降低问题规模;分区阶段基于凝聚聚类和多目标模块度指标得到兼顾区域内可控性和区域间解耦性的最优分区方案;还原调整阶段调整区域边界节点进一步优化分区方案。同时,计算过程保证了分区内部的连通性。算例验证了该方法的正确性和可行性。结果表明该分区方法得到的分区方案质量较高,可用于大系统电压控制分区问题。     

综合开关次数分析的配电网多目标动态重构

为使得配电网重构更为合理而有效,提出一种配电网多目标动态重构新方法。以降低网损和减少开关操作次数为综合优化目标构建配电网多目标动态重构模型,采用基于图论中代数连通度的网络连通性判别方法快速消除无效解,采用基于独立环路的实数编码策略大幅降低变量维数。针对该复杂模型的求解,设计一种新型的复合型微分进化多目标优化算法,通过融合不同特点的变异策略,兼顾个体多样性和收敛速度,解决了群智能进化算法存在的寻优深度与速度之间的矛盾。最后以IEEE 33节点配电系统为例进行多目标动态重构,通过对求得的Pareto最优解集以及开关操作性价比进行分析,验证了该方法的有效性和优越性。     

基于集成赋权理想物元可拓模型的火力发电燃煤供应商选择策略

为降低火力发电成本,提高市场竞争力,从燃料质量、成本因素、信誉和可持续发展能力四个方面构建了火力发电燃煤供应商选择的评价指标体系,提出了基于集成赋权理想物元可拓模型的火力发电燃煤供应商评价模型。选取正负理想物元经典域,应用贴近度替代传统最大隶属度准则计算待评物元与正负理想物元的距离,得到评价方案的完全排序;通过对6个火力发电燃煤供应商进行算例仿真验证了评价方法的有效性,并与理想点法、罗马尼亚选择法等方法比较,验证了评价方法的可靠性。     

考虑不同需水过程的三河口水库调度风险研究

针对受水区需水过程的不确定性对水库实际调度运行带来的风险问题,开展水库供水调度风险研究。以引汉济渭工程三河口水库供水调度为例,建立年均缺水量最小调度模型并采用改进花粉算法求解;通过构建风险指标体系,采用四维坐标系分析不同方案的风险变化。结果表明,改进的花粉算法在求解长系列调度模型时具有较强的寻优能力和稳定性;径流丰枯遭遇分析获得的方案3需水过程对水库调度风险影响最大,其年时间尺度可靠性只有0.64,缺水指数为2.35,表示出现连续年缺水过程;不同的时间尺度显著影响了风险指标的大小,时间尺度越小,风险越大,对调度结果越不利。研究成果为水库供水调度风险研究提供新的思路,也为水库管理规划部门提供重要借鉴。     

河流—地下水系统水量平衡耦合模型分析——以海河流域黎河下游为例

为了定量分析海河流域黎河下游水位雍高后周边区域河流—地下水系统水量平衡情况,选取河道水位变幅和河流—地下水间水量交换作为传递变量,以半松散耦合方式构建HEC-RAS与MODFLOW耦合模型,同时借助Picard迭代多次调整系统水量平衡,减小流量残差,实现模型间的参数双向传递,完善模型的双向耦合。利用校验后的耦合模型对黎河下游周边区域河流—地下水系统水量平衡进行研究,结果表明：研究区内水量补给以降雨入渗补给为主,水量排泄以潜水蒸发为主;河道水位雍高使得河流对地下水的补给增大,地下水对河流的排泄减少,但是河流与地下水间的补排关系并未发生改变,与河道水位雍高前相同,即始终由地下水对河流排泄占主导。     

基于模糊集合理论和集对原理的径流丰枯分类方法

在分析现有基于集对分析的年径流丰枯分类方法不足的基础上,考虑径流等级划分的模糊性和径流的年内分布特性,提出模糊化径流分级标准,并引入基于径流分布的年内丰枯贡献权重因子,得到年径流对于各个等级的综合隶属度,进而利用集对分析方法判断年径流的丰枯等级。利用所提方法对溪洛渡径流丰枯等级进行分析,结果表明该方法较于单一的集对分析方法能更好的描述径流丰枯状态。     

基于SPA-ANN耦合模型的年径流预测

基于集对分析与人工神经网络提出一种SPA-ANN耦合模型.应用此模型进行年径流预测,并与单独的人工神经网络模型和最近邻抽样回归模型预测效果进行比较分析,得到满意的结果.     

面向对象的图形化地区电网继电保护整定软件研究

针对地区电网继电保护整定计算的特点和要求,作者研究了地区电网图形化整定计算软件的开发.该软件基于面向对象的弱耦合模块设计思想,保证了系统架构的强壮性和灵活性.图形平台中提出的捕捉点模型很好地实现了电气主接线图的网络拓扑自动跟踪.根据地区电网运行方式设定特点,在整定计算中引入了双层运行方式和归算电源的概念.采用通用核心算法的故障分析模块可同时为整定计算和定值校核提供全面的分析结果.具有开放性的整定专家知识库能灵活地适用于地区电网中繁复的整定计算工作.该图形化整定软件已投入实际使用.     

配电网电气连通性分析的快速算法研究

配电网络电气连通性分析是配电自动化系统的基础,现有的连通性分析算法或者速度慢,或者算法的重用性差.当开关状态变化以及网络规模扩大时,都会对算法的有效性和实时性产生影响.针对这一问题,文章结合图论理论和配电网的特点,提出了一种基于索引表和相邻点表的连通性分析算法,算法通过构造支路状态矩阵来反映开关运行状态的变化,运用索引表和相邻点表来描述图的结构,压缩了数据的存储空间;并采用连通片生长法进行连通性搜索,有效地降低了算法的耗时.验算结果表明,该算法具有内存开销少,计算速度快等优点.同时,该算法可推广应用于其它与图的连通性检查有关的问题中.     

三门峡黄河风电场一期工程并网方案研究

对三门峡黄河风电场所在电网的情况进行分析,首先设计出接入系统的5种可行方案,通过初步筛选,得到3种方案。应用电力系统分析综合程序(PSASP),对广泛应用的双馈风电机组进行建模,并对风电场接入后的电网进行仿真计算。围绕风电场接入后对系统电压、网损、稳定性和短路容量等方面的影响,从经济性、可靠性等方面进行对比研究,认为该风电场送电虢都220 kV变电站,并通过 l回110 kV线路接入系统是适宜的。     

基于高效高精度栖息地模型的生态流量研究

为实现水电开发和生态保护的和谐发展,科学、定量、高效地分析水电站运行对河流生态的影响,已成为当前水利科学研究的热点。本文将基于Godunov格式有限体积法求解的水动力模型与栖息地适宜模型相耦合,并引入GPU加速技术,建立高效高精度栖息地适宜模型。以野狐峡下游为研究河段,花斑裸鲤为目标鱼类,对不同流量下河段产卵生境进行模拟,以确定电站建成后适宜目标鱼类产卵的生态流量。结果表明：流量在87.5～139m³/s和338～562.5 m³/s时,适宜花斑裸鲤繁殖的有效栖息地面积占其最大值的90.0%以上。为保障产卵栖息地状态良好,建议生态流量在499.2 m³/s附近。该成果对保护黄河上游土著鱼类栖息地具有重要的生态意义,也可为评价水利工程对水生生物的影响提供科学支持。     

黄河干流水量分配的演变及多数据流模型分析

黄河是我国北方的第一大河,也是我国水权制度建设的先驱。1987年由国务院颁布的《黄河可供水量分配方案》("八七"分水方案)是我国第一个全流域的水量分配方案,它将黄河干流580亿m3水资源量分配给沿黄11个省(自治区)以及河道生态。"八七"分水方案为沿黄各省区的经济发展限定了水资源边界,成为黄河流域水量统一调度的基础,奠定了黄河流域水资源管理工作的基石。本文围绕黄河干流水量分配问题,追溯了"八七"分水方案的历史,梳理了分水方案的主要时间节点和发展脉络。在此基础上,采用"多数据流模型"分析了水量分配方案的形成过程和效用发挥机理,总结了"八七"分水方案对其他流域水权制度建设和水资源管理体制改革的借鉴作用,并就水量分配方案的完善提出建议。结果表明,"八七"分水方案将扣除冲沙水量后的水资源可供水量在省区间分配,体现公平分配、兼顾效率的原则,具有很强的科学性和前瞻性。严峻的水资源短缺形势激发了对水量分配的强烈需求;合理的分配方案和可行的实施机制为水量分配提供必要途径;在长期反复的协商过程中,政府公正权威的行政决策成为分水方案形成的主要促成因素。"八七"分水方案的形成过程表明,只有当"问题流""政治流"和"政策流"事件耦合发生时,才能引发水资源管理体制的转变,促成黄河干流水量分配方案的有效落实和实施。