大朝山水电站汛期水位动态控制运用研究

在水库调度运行中,汛期运用水位的确定是水库调度运行的重点和难点,它的正确与否直接关系到大坝安全及水库兴利.对大朝山水电站可行性研究和初步设计阶段确定的单一汛期运用水位作了介绍.对大朝山水库开展动态汛期运用水位研究的必要性及可行性进行了阐述.并利用旬设计洪水的计算理论与方法,结合大朝山水库实际调度运行情况,开展了大朝山水库近期动态汛期运用水位的研究.根据分析计算结果,确定了上游小湾水电站投产前大朝山水库汛期各旬运用水位,供水库调度运行中参考.     

大桥水库入库径流预测及电站优化调度研究

大桥水库是安宁河流域的龙头水库,鉴于该水利工程自建成八年多时间以来尚未系统地开展过水库调度研究,因此,通过对入库径流的预测并进行水库电站运行优化调度,必将有利于水资源的合理利用及工程的科学管理,并使其发挥出更好的社会效益和经济效益.在深入分析历史径流资料的基础上,采用自回归模型、最近邻抽样回归模型和人工神经网络模型对大桥水库入库径流进行了预测,在此基础上,尝试了运用动态规划法对大桥水库中长期的发电运行进行优化调度,其结果表明:此次研究在提高大桥水库发电效益和综合利用等方面具有重要的理论与实践参考价值.     

多水库联合供水的优化调度方法

针对大中型水库增加城市供水项目的实际情况,运用运筹学的理论与方法,建立了多水库联合运用情况下,系统供水优化调度的线性规划模型.该模型以多水库年总供水效益最大为目标函数,以月为计算时段,以各月灌溉和城市供水量为决策变量,以水库水量、供水需求等为约束条件.对主要优化参数各月灌溉和城市供水的单方效益等进行了研究.利用该方法,可避免用动态规划法形成的"维数灾".     

密云水库合理调度与弃水分析

在水资源紧缺的形势下，近两年密云水库发生了弃水。因此，对密云水库进行合理调度的研究就更加重要。合理调度的核心是用优化的水库调度图指导水库的管理运用，本文基于这一特点，通过建立密云水库的随机动态规划模型，对水库的供水与弃水进行了多种方案的模拟计算，推出不同运行条件下的水库优化调度图，并对密云水库的合理调度运用做了初步探讨。     

基于粒子群算法的水库优化调度模型

基于水库优化调度常用优化方法存在的不足,本文根据水库优化调度的数学模型,将粒子群优化算法运用到水库优化调度中.该算法通过个体间的协作与竞争.实现复杂空间中最优解的搜索分析,具有计算简便,收敛速度快等优点.将混沌优化算法运用到水库调度中,并与其它优化方法比较,获得了较为满意的结果.     

水电站综合耗水率参数在水库优化调度中的应用

目前,水库优化调度研究常侧重于提高算法的精度和计算速度,而忽视了优化调度模型本身的合理性和准确性.如采用常数作出力系数进行水库优化调度计算往往误差较大.为此,根据水电站多年运行历史资料.推求不同发电水头下的综合耗水率,并将水电站综合耗水率应用于水库优化调度中.实例计算表明,所提出的计算方法更能反映水库实际运用情况.     

一种三峡水库动态库容快速准确计算方法

 三峡水库是典型的河道型水库。动态库容较好地反映了洪水进入河道型水库后蓄水量的实际情况,是水库水量平衡计算、径流预报和水库实时调度的重要参数之一。结合GIS技术和水力学方法,本文提出一种河道型水库动态库容快速而准确的计算方法,并成功应用于三峡水库实时调度。由于三峡水库河道地形DEM数据量较大且存在较多冗余,通过采用分块、游程编码压缩和多波段集成方法存储管理空间插值方法中用到的相关参数,有效地提高了空间插值计算效率,实现了动库容的实时计算。通过运用该方法开发通用的动态库容计算软件对三峡水库动库容进行了计算,计算速度较快,计算结果误差较小,表明该方法准确有效。     

大渡河龙头石水电站洪水预报调度系统研究

大渡河龙头石水电站洪水预报调度系统是以信息技术为基础,综合运用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、网络、多媒体及计算机仿真等现代高科技手段,对水库控制流域内的水雨情信息、发电机组出力信息、闸门开度信息进行数字化采集与存储、动态监测与处理的管理系统,具备实时监控龙头石水库水雨情、实时来水预报、防洪调度等综合管理功能.概述了洪水预报调度的原理,介绍了龙头石水电站洪水预报调度系统的组成及开发情况.     

溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库汛期联合排沙调度方式初步研究

采用实测典型水沙过程,对溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库基于沙峰调度和基于汛期“蓄清排浑”动态使用的联合排沙调度方式开展了计算研究。结果表明:基于沙峰调度的梯级水库联合排沙调度方式从定性分析来看有利于提高梯级水库出库沙量,但提高的幅度有限;基于汛期“蓄清排浑”动态使用的梯级水库联合排沙调度方式有利于提高梯级水库出库沙量,且提高的幅度相对较大。通过计算研究提出了基于沙峰调度和基于汛期“蓄清排浑”动态使用的溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库联合排沙调度方案,研究成果可为溪洛渡、向家坝、三峡梯级水库汛期泥沙调度提供科技支撑。     

水库中长期动态概率调度图研究与应用

介绍了水库中长期动态概率调度图的理论模型和工程实现方法.通过长序列模拟优化调度获得多控制期、多时段的长序列水库出库流量、水位、出力等数据.对这些数据作概率统计分析,生成多控制期的中长期动态概率调度图,作为水电站中长期优化调度的参考依据,也可以生成调度方案来执行.利用丹江口水库数据进行了工程实验计算,结果证明概率调度图能够跟随可观测量实时更新,有应用价值.     

An iterative method to optimize the operation of reservoir systems

Optimization of long-term operation of real-world reservoir systems by dynamic programming has been studied. Computer time requirements make it necessary to use iterative methods in the case of multi-reservoir systems. State-incremental dynamic programming provides a reasonable rate of convergence for serial systems when initial policies are suitably chosen. A new method is proposed that combines dynamic programming with successive approximations and state-incremental dynamic programming. Incremental sequential dynamic programming is especially useful for systems of complex configuration which cannot be optimized with other iterative methods due to very slow convergence. Choices of initial policy, state increment, and the number of states to be considered in each iteration are investigated in two case studies.     

基于长期与中长期嵌套的水库优化调度

为解决水库优化调度过程中时间尺度不同而导致的水库综合效益不高的问题,以防洪与兴利为目标,将水库长期优化调度与中长期优化调度进行嵌套,建立水库多目标优化调度嵌套模型。其中,多目标问题通过约束法将防洪目标转换为硬性约束后,再转化为求解发电量最大值的单目标问题。算法方面,综合对比后确定长期优化调度采用动态规划算法求解、中长期优化调度采用遗传算法求解。为验证嵌套模型的优化效果,以澄碧河水库为例,进行水库优化模拟调度。结果表明:在满足防洪目标的前提下,嵌套模型优化调度方案相较于长期优化调度方案和实际调度方案效益均更高,验证了嵌套模型在水库优化调度问题中的优越性。     

水库调度性能风险评价方法研究

运用水库常规调度和优化调度模型,分别确定水库调度策略,从水电站发电和下游生态需水的可靠性、可恢复性、脆弱性和防洪调度权转移风险出发,建立基于综合利用水库调度模型的调度性能风险评价指标体系。以新安江水库调度为例,对1960—2009年旬径流系列的常规与优化调度结果进行风险评价,结果表明:水库优化调度方法比常规调度方法的发电效益、可靠性、可恢复性更高,但其发电脆弱性和防洪调度权转移风险更高。水库调度性能指标全面地评价了不同调度方法对水库调度结果的影响,该研究为综合利用水库在防洪安全、供水安全、生态与环境安全等方面的决策管理提供了一种新的评价思路。     

水电站水库防洪优化调度的模型与方法

水库防洪调度是一种确保水库及下游安全的控制运行方法，通过建立水电站水库优化调度模型，利用动态规划方法，可以计算单一水库或者梯级水电站群的最优调度方案，从而确保水库工程安全，有效利用防洪库容拦蓄洪水，削减洪峰，减免洪水灾害，充分发挥水库的综合效益。通过建立水库防洪调度的数学模型，利用动态规划方法对单一水电站水库的防洪调度进行了研究。     

水库防洪调度分段试算法及应用

分析水库防洪优化调度最大削峰目标函数的物理意义,给出最大削峰准则在防洪库容约束下的解析最优解.根据水库防洪优化调度模型解的结构,提出逐步引入约束条件分段试算求解方法.分段试算法的实例研究以及分段试算法与动态规划法的对比研究结果表明:分段试算法能在不增加附加约束的条件下有效避免水量优化问题多解的难题,得到具有可操作性的最优解,并比动态规划法具有更高的计算速度.     

三峡梯级电站短期优化调度的模糊多目标动态规划

针对三峡梯级电站的短期优化调度是一个具有复杂约束条件的大型、动态、有时滞、模糊非线性的优化问题，本文建立了模糊优化调度模型，并对其进行了求解。由于常规模糊动态规划的方法在库容变化大的时候会出现维数灾，因此本文利用模糊多目标动态规划法，并结合逐次逼近方法，来求解梯级短期优化调度问题。实例仿真结果表明，它不仅可以根据不同的参数选择生成非劣解集，还可以推荐满意解，为决策支持提供依据。     

水库调度决策单调性与动态规划算法改进

在灌溉、供水等调度中,水库经济效益随供水量增加常呈现"边际效用递减"的特征。本文在"边际效用递减"(即水库调度目标函数为凹函数)的假设下分析得到两阶段水库调度中本时段泄水量、下一时段余留水量与本时段初水库蓄水量间的单调增加关系,将这一单调关系由两阶段推广到多阶段水库调度并进一步提出动态规划算法改进:搜索域缩减算法和邻域搜索算法。在供水调度研究案例中,搜索域缩减算法和邻域搜索算法能将动态规划计算时间分别缩减50.4%和92.1%。进一步分析发电调度中水库水头、下泄水量对总发电量的耦合影响,讨论搜索域缩减算法和邻域搜索算法对发电调度的适用性,并将这两种算法在陡岭子水库发电调度中进行应用;计算结果表明搜索域缩减算法、邻域搜索算法能为发电调度提供有效的参考方案。     

A Factorial-based Dynamic Analysis Method for Reservoir Operation Under Fuzzy-stochastic Uncertainties

In this study, a factorial-based fuzzy-stochastic dynamic programming (FFS-DP) method is developed for tackling multiple uncertainties including fuzziness, randomness and their interaction in reservoir operation management (ROM). FFS-DP is framed on the integration of stochastic dynamic programming, fuzzy-Markov chain, vertex analysis and factorial analysis techniques. It can not only deal with the conventional optimization problem for reflecting dynamic and uncertain features in ROM, but also obtain detailed effects of uncertain parameters and their interactions on the system performance. The developed method is applied to a case study of a reservoir operation system, where the local authority is in charge of allocating relative scant water to the downstream municipality. The results obtained can help the local authority identify desired water release policies under uncertain system conditions. Besides, the results simultaneously indicate that significant factors and their interactions can be identified in ROM. Moreover, the results can be further analyzed for generating optimal parameter inputs to obtain maximized system benefits.     

参窝水库基于降雨预报及防洪库容补偿的调度研究

针对参窝水库设计时采用汛限水位"静态控制法"所造成洪水资源浪费问题,和上游观音阁水库为多年调节水库,防洪库容较大、弃水少,重点研究参窝水库汛限水位动态控制方法,并结合洪水预报成果,提出全新的水库汛期水位的动态控制方法,提高水库的调节性能,充分利用水资源.     

随机约束线性规划在水库综合利用中的应用

由于水库入流的不确定性，各用水目标的基本要求（目标放水量）将体现在年内各时期水库放水的随机约束上，配合水库线民生蓄泄水决策规则，将全部随机约束进行确定性等效转换，得到线性规划模型，经多次解析，就可得到水主加容量一定情况下的最优运行规则，针对大型水资源工程综合利用的多目标要求，研究建立了随机约束线性规划模型，以求解水库最优运行规划的方法，并以西南地区某大型综合利用水库为例，对模型进行求解，该方法随机