两河口水库三种年末消落水位控制方式研究

为分析不同消落水位控制方式及流域来水年际差异性对梯级系统中多年调节水库调度结果的影响,本文以雅砻江流域中下游梯级水库群为例,基于多维动态规划的最优化计算结果,对比分析了三种针对两河口水库的多年调节水库年末消落水库控制方法,即固定消落水位控制方式、函数形式控制方式和基于动态控制阈的动态控制方式,提出了一套新的梯级系统中多年调节水库年末最佳消落水位优化控制方法,实现了多年水库年末消落水位的优选问题与来水频率差异性相耦合。研究成果可用于指导含多年调节水库的梯级水库联合优化调度,具有显著的社会效益和经济效益。     

分时电价下多年调节水库年末消落水位研究

本文提出了多年调节水库在考虑丰枯分时上网电价条件下 ,如何确定年末消落水位的方法。通过四川省南桠河梯级水电站的优化调度研究表明 ,分时上网电价政策下年末消落水位对多年调节水库的运用调度产生很大影响。考虑丰枯分时电价的多年调节水库水电站长期优化调度模型可以确定出一个较优的年末消落水位 ,使水电站可靠出力提高 ,发电收益最大。该方法对分时上网电价政策下多年调节水库的调度运用具有推广应用价值。     

基于专家系统的多年调节水库年消落水位优选

多年调节水库年末消落水位是协调当年与未来效益的重要控制变量。为了在未来可能来水不确定的情况下优选当前年末水库水位,构建了年末消落水位优选专家系统总体框架,分析了年末消落水位形成模式,给出了推理数据源生成方法,在推理机中实现消落水位推理。滩坑水库实证结果表明：该方法推理出的消落水位与最优解接近,且发电量与多年连算最优解差距很小,供电稳定性和水资源利用率等指标也达到较高水平,对于指导多年调节水库年度发电计划的编制有实用价值。     

基于决策树技术的多年调节水库年末消落水位研究

本文建立了判别多年调节水库年末消落水位的决策树,并以乌江上游梯级为实例进行了验证。结果表明,应用该决策树指导乌江上游梯级水库运行调度具有概念清晰、操作简便等优点,多年平均可增加梯级发电量2.66亿kW.h,研究成果已成功应用于生产实践中。     

基于遗传程序设计的水库年末水位预测模型

为了克服传统预测方法的不足，采用遗传程序设计，建立了多年调节水库年末消落水位预测模型。该模型利用演化计算自动寻找最优的模型结构，比传统方法具有较大的灵活性和智能性。通过对洪家渡多年调节水库的实例计算，不仅得出影响因子与年末消落水位的最佳函数式，而且用于拟合和预报的精度均满足要求，可以为水库调度提供一定的依据。     

电力市场环境下梯级水库发电优化调度的协进化粒子群算法应用研究

本文针对传统优化算法在求解高维、复杂的梯级水库发电优化调度时多约束条件难以处理、计算机时长、易陷入局部最优解等缺陷,结合电力市场环境下梯级水库发电优化调度的特点,提出了基于协进化的粒子群优化算法,并建立了相应罚因子的评价机制,在此基础上对协进化粒子群优化算法进行了改进.通过实际算例验证了该方法的合理性和可靠性,从而为市场环境下高维、复杂梯级水库发电优化调度提供了一种新的求解途径.     

龙羊峡水库年末运行水位控制研究

龙羊峡多年调节水库年末运行水位控制是关系到黄河上游梯级水电站整体效益的关键问题。在分析影响龙羊峡龙刘两水库年末运行水位主要因素的基础上,结合黄河上游梯级水库联合调度的特点,建立了龙羊峡水库模拟调度模型,拟定以三个来水典型年和不同起调水位的组合方案,在满足下游综合用水基本要求的前提下,重点从发电量和弃水概率两方面分析论证了龙羊峡水库年末运行水位的合理控制区域。研究成果对今后龙羊峡水库调度运行和其他类似多年调节水库的调度具有一定的参考价值。     

协同差分演化算法在梯级水库中长期发电优化调度中的应用研究

本文结合梯级水库中长期发电优化调度问题,针对差分演化算法在进化过程中,其适应度的进化模式未考虑进化的外部环境与进化成分之间的内在联系,借鉴生态学对个体生存环境与种群竞争的关系,提出了协同差分演化算法在梯级水库中长期发电优化调度中的应用。通过实例验证,结果表明该算法具有可靠性与合理性,提高了计算精度和计算效率,为高维、复杂的梯级水库中长期发电优化调度模型提供了一个新的求解途径。     

梯级水库发电优化调度的改进粒子群算法应用研究

本文针对粒子群算法在求解高维、复杂的梯级水库发电优化调度时后期种群缺乏多样性、收敛于局部最优解的缺陷,结合梯级水库发电优化调度的特点,提出了应用差分演化算法改进粒子群的混合优化算法。通过实际算例验证了该混合方法的合理性和可靠性,从而为高维、复杂梯级水库发电优化调度模型求解提供了一种新的途径。     

多年调节水库年末控制水位多目标预测模型研究

针对多年调节水库年末控制水位的优选问题,在分析其年发电量与年末库蓄能量关系的基础上,建立了兼顾多年调节电站装机容量效益的年末控制水位多目标预测模型,并以黄河上游龙羊峡水库为例进行了验证。通过入库径流、年初起调水位对年末控制水位的影响分析,揭示了多年调节水库年末控制水位优选的本质。实例计算结果表明,龙羊峡水库2006年之后的运行方式相对之前,已经有了较明显的改善,提高很大,同时也说明新模型合理有效,可用于指导生产实践。     

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。     

基于发电权交易的梯级水电站优化调度研究

随着电力市场改革的不断深入,优化电力产业结构配置任务艰巨,开展电力系统发电权交易是实现这一目标的重要手段。本文建立了发电权双边交易模型,并在此基础上建立了梯级水电站调度模型,以发电效益最大为目标准则,并以某梯级水电站为例运用POA优化算法对模型进行求解,取得了较好的效果。研究结果表明,与传统的调度方式相比,在电力市场下,该调度方式使梯级水电站能以较小的发电量取得较大的发电效益,并得出梯级水电站的发电量曲线波动程度与单位电量的边际发电成本关系。     

考虑动态水流滞时的梯级水库群日优化调度

梯级水电站水库群短期优化调度中,通常忽略梯级水库间水流滞时的影响或将其作为常数进行考虑,实际上水流滞时是随着上级水库出库流量大小、河道槽蓄状态、区间入流等因素动态变化,想要准确预测下级水库入流是存在困难的。因此,采用多种方法筛选出影响下级水库入库流量的主要因素作为输入,利用神经网络建立输入与下级水库入库流量之间的动态函数关系。以锦东和官地水库梯级为例,建立考虑动态滞时的梯级水电站水库群日优化调度模型,并采用逐次优化法对采用动态滞时与固定滞时的优化方案进行求解和对比分析。结果表明：与固定滞时相比,动态滞时下能够更准确地描述梯级水库间的水流联系,同时能够在一定程度上增加梯级水电站水库群发电效益。     

梯级水电站短期周优化调度规律探讨

建立了梯级水电站短期周优化调度的梯级蓄能最大模型,在此基础上采用动态搜索算法对其进行求解.通过严密的理论推导和详尽的实例分析探讨了流域梯级电站负荷最优分配规律.梯级电站负荷最优分配主要由梯级水库的区间入流关系和水库特性决定,其结论可指导流域梯级电站优化运行,为集控中心调度和指导实际应用提供参考.调度决策者尚需根据本文的研究方法针对本流域和电站的特性制定符合自身的最优调度规则.     

计及节能减排的梯级水火电优化调度研究

针对梯级水电站与火电联合调度难度大、约束多的困难,考虑了节能、减排及梯级蓄能等三个目标,并引入模糊理论建立多目标水火电优化调度的模糊模型,采用最大化满意度指标法将多目标转化为单目标优化,然后通过遗传算法求解此问题。结果表明,相较于纯火电优化调度,梯级水火电调度能有效节约能源,减少污染气体排放;在此基础上多目标的水火优化调度比单目标的水火优化调度更能同时兼顾节能、减排及水电站的蓄能,达到社会综合效益最大化。     

基于结构方程模型的水库多目标互馈关系研究

梯级水库多目标问题涉及的因子集维度较高，目标间关系错综复杂，传统统计学方法难以同时考虑各目标所涉及的不同指标，对于互馈关系仅可给出定性分析。针对此问题，本文建立梯级水库发电-供水-生态多目标优化调度模型，采用快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）求解，并提出三者间互馈关系的初步假设，进而引入结构方程模型（SEM），以非劣解集内各指标值作为输入数据，进行高维验证性因子分析，针对目标间互馈关系给出可视化、定量化的计算结果。溪洛渡-向家坝梯级水库的研究结果表明，在丰、平、枯不同典型年中发电-供水的冲突最剧烈，其次为发电-生态，而供水-生态的互馈关系并不显著；另外，随着天然来流由丰变枯，发电-供水矛盾急剧锐化。     

金沙江下游梯级库群为核心的综合交通系统——系统构建及其微观动力特征

为加强梯级水库的综合作用,追求运输利益的最大化做到不同交通体系之间的无缝连接,配合水库的综合调度,基于综合交通系统理论提出了一套以通航枢纽作为集散中心地、配合中心地服务范围内的道路交通网络的水陆耦合集散交通系统。以金沙江下游准备建设的四个梯级水库所在区域为对象进行了模型应用,在区域经济增长率保持在7%的假设下,得到2015—2050年这一地区的航运交通影响范围和货运量、货运经济效益区间,发现在这一地区梯级水库的在区域交通经济中能起到很大作用,且这种影响随着梯级的完建增强。集散交通系统货运量及扩散面积与梯级水库日调度之间存在关系,水库调度对整个系统有脉冲式作用,累计影响货运扩散。将扩散面积随日调度逐渐变化的过程作为系统的微观特征,以一个符合运行标准的调度方案作为金沙江下游水陆耦合集散交通系统分别在建成两库和四库完建时的日尺度变化情景,基于集散交通系统微观尺度特征的脉冲微分系统如可获得渐近稳定解,此时的控制策略（即调度方案）是系统的最优脉冲收获策略,也即最有利于集散交通系统物资扩散的相对交通最优调度方案。所采用的调度方案不能使系统获得渐进稳定解,因此该方案还不是交通最优调度方案。     

计及可传输容量的梯级水电站优化调度

针对流域梯级水电站优化调度的特点,提出了计及ATC影响的梯级水电站优化调度模型。根据电网典型运行方式和上一时间段的调度情况,利用最优潮流计算水电上网通道的ATC容量。将ATC容量约束直接引入到梯级水电站优化调度模型中,利用粒子群优化算法的全局寻优能力对梯级水电站中长期优化调度进行寻优。以四川某流域梯级的4个电站优化调度为例,计算结果表明采用所建模型和方法能够有效提高梯级水电站发电量和发电收益。     

梯级水库群发电优化调度的大系统分解协调模型

针对标准动态规划算法应用于梯级水库群发电优化调度求解时的"维数灾"问题,基于大系统分解协调原理建立了二级(分解、协调)递阶结构的梯级水库群发电优化调度模型。在分解级,应用多线程技术实现了标准动态规划算法的并行化,以对分解后的单库子系统进行优化求解;单库子系统间的耦合关联作为协调级,反复与分解级交换信息,经迭代计算求得模型的最优解。通过应用于李仙江三库梯级系统的实例验证分析,结果表明该方法可在一定程度上提高求解效率,为复杂工程系统优化提供了理论参考。     

含风电及电动汽车虚拟电厂参与电力市场的优化调度策略

可再生能源发电及电动汽车充电的不确定性给电力系统运营带来新的挑战。针对含有风力发电和电动汽车充放电的虚拟电厂参与到电力市场中包含的不确定性问题,提出了一种混合储能虚拟电厂参与电力市场的优化调度策略。基于轮盘赌机制建立风力发电不确定性模型,将电动汽车的不确定性参数引入该模型,通过分析电力市场需求,制定基于不确定模型的随机优化调度方案。通过算例验证该方案的有效性和适用性,为混合储能虚拟电厂参与电力市场调度提供指导。