金沙江下游梯级与三峡区间流量演算模型研究

针对马斯京根法区间河道流量演算的缺陷,以未来金沙江下游溪洛渡、向家坝水库与三峡水库的梯级优化运行为例,分别构建了马斯京根流量演算模型与人工神经网络流量演算模型,并对演算参数做了最优估计。检验结果表明,该方法行之有效,具有适用性。     

马斯京根模型变参数洪水演算

针对在已有的河道洪水演算中通常不考虑场次洪水过程中不同时段流量下的马斯京根模型参数差异性的问题,通过分析马斯京根模型参数的物理意义,发现时段流量不同时参数为变化的,进而基于富拉尔基-江桥段的洪水资料,率定了不同时段流量下的马斯京根模型参数,对洪水进行了变参数动态演算,并与以洪峰流量分级进行分类演算的方法做了对比分析。结果表明,该方法明显提高了洪水演算的精度,具有可行性。     

基于改进模式搜索法的马斯京根法模型参数率定方法

为了提高马斯京根法模型参数率定方法的效率和精度,分析了已有的模型参数优化方法—模式搜索法的不合理之处,并对其进行了改进,利用改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型的参数。实例应用结果表明,改进后的模式搜索法率定马斯京根法模型参数,不仅克服了传统方法的不足,且具有精度高、迭代收敛速度快的特点。     

基于随机分形搜索算法的马斯京根模型参数优选

马斯京根模型在河道洪水演算中发挥着重要作用,该模型参数优选对提高洪水演算准确性至关重要。提出利用随机分形搜索算法(SFS)解决非线性马斯京根模型参数优选问题,同时将混沌序列替代SFS更新操作中的随机数。对算例进行洪水演算仿真分析并与多种优化算法比较,结果表明,随机分形搜索算法对非线性马斯京根法模型参数优选问题求解行之有效,且算法实施过程简便、参数解算精度高。     

和声搜索法在非线性马斯京根模型参数率定中的应用

将一种新发展起来的启发式算法--和声搜索法与水量平衡方程及非线性槽蓄方程推导所得的演算公式相结合,用于非线性马斯京根模型参数率定和流量演算.经实例验证和对比表明,以SSQ为目标函数时和声搜索法模拟结果比试错法、遗传算法等优越,为准确估计非线性马斯京根模型参数提供了新方法,推导的演算公式代替了计算河道出流常用算法,提高了模拟精度.     

基于遗传算法的马斯京根模型参数优化

针对传统的优化马斯京根模型参数的方法计算过程繁琐、计算精度不高的问题,提出利用加速遗传算法直接优化马斯京根流量演算系数,有效解决了传统方法计算结果精度不高的问题,并在马斯京根模型参数优化求解中得以应用。结果表明,加速遗传算法较易程序化、收敛速度快,且计算精度较高,为河道洪水演算的研究提供了一种新途径。     

非线性马斯京根模型参数优化的混沌模拟退火法

提出了用混沌模拟退火法估计非线性马斯京根模型参数的优化算法。该算法将混沌优化的粗搜索、细搜索的两阶段搜索规则与模拟退火的启发式规则相结合进行参数的优化估计,既保证了解的全局最优性,又保证了最优解的精度。通过实例计算,并与文献方法计算的结果对比分析,表明该方法具有适应性强、求解精度高的特点。     

基于M估计的抗差Kalman滤波算法在某混凝土重力坝变形监测中的应用

为了解决标准Kalman滤波法不能很好处理大坝变形观测粗差与状态方程异常的问题,提出了采用基于M估计的抗差Kalman滤波算法,在最小二乘准则的基础上,通过调整观测值对状态估计的比例权重,可得到模型参数的稳健估计,给出了其滤波准则及递推公式,并根据预测残差调节增益矩阵的大小,尽可能地削弱监测噪声和动态噪声里粗差的影响,让系统处于比较稳定的状态。实例应用结果表明,该算法不仅可提高滤波精度,且能很好地控制观测异常和动态扰动异常对监测的影响。     

马斯京根系列方法在金沙江“11.03”白格堰塞湖溃决洪水演进中的应用

针对金沙江“11.03”白格堰塞湖溃决洪水问题,采用DB-IWHR溃坝洪水分析模型预测了金沙江“11.03”白格堰塞湖的溃决洪水过程。在此基础上,分别采用分段马斯京根法、分层马斯京根法、非线性马斯京根法演算了白格堰塞湖至巴塘、奔子栏、石鼓及梨园断面的洪水过程,并结合以上断面实测洪水过程进行了精度评价。结果表明,三种方法均可较好地模拟洪水演进过程。分层马斯京根法相比分段马斯京根方法,预测结果在峰现时差及洪峰相对误差指标上相对较优。非线性马斯京根法的预测成果在峰现时差上最为精准,但在各断面实测洪峰预测上偏大较多。研究成果可为今后时效要求较高的堰塞湖溃决洪水演进计算提供理论及技术参考。     

河道洪水演算的MC-RCM模型及其比较研究

MC-RCM模型是一种在马斯京根法的基础上引入水位流量曲线的洪水演算方法,为进一步验证MC-RCM模型在实际河段中及不同演算条件下的精确性,分别采用试错法、最小二乘法、马斯京根—康吉法及MC-RCM模型四种演算方法对长江李庄至泸县段的10例天然洪水进行流量演算分析,并引入五种评价指标,比较了MC-RCM模型与其他演算方法在不同演算时段下流量演算精度、演算可靠性、演算洪峰流量精度等方面的优劣。结果表明,MC-RCM模型在流量演算精度、演算可靠性、演算洪峰流量精度上相比其他方法均具有一定优势,且在较长演算时段中优势更为明显。因此,MC-RCM模型作为河道洪水演算的可靠方法,可在水文资料充分的情况下修正或校验马斯京根法的演算成果。     

变指数非线性马斯京根模型及其参数率定方法

为更好地反映河道洪水的实际槽蓄关系,以非线性马斯京根模型(NMM)为基础,采用对数型公式来定量计算NMM的非线性指数,提出了变指数非线性马斯京根模型(VEP-NMM),并采用免疫灰狼优化算法(IGWO)进行参数优化率定,IGWO针对灰狼优化算法(GWO)易早熟收敛的问题,引入免疫克隆选择操作来保证种群多样性和提高搜索能力。将基于IGWO的VEP-NMM应用于河段洪水演进模拟中的结果表明,该方法合理可行,模拟精度更高。     

考虑流量演进过程的丰水期梯级水电风险调度

丰水期梯级水电流域来水充沛,上下游水电站之间的流量演进过程对于水电站的优化调度具有重要影响。为了细致描述上下游出入库流量传播过程,结合槽蓄方程和水量平衡方程,运用马斯京根法建立了上下游流量的耦合关系,同时针对丰水期天然来水和市场电价的双重不确定性,综合考虑发电商的风险喜恶行为对调度决策的影响,构建了梯级水电风险调度模型,并利用混合整数线性规划法予以求解。算例结果表明,丰水期考虑河道流量演进过程的梯级水电优化调度模型精确性更高,在不同风险偏好下,可有效地平衡风险和发电效益之间的矛盾。     

流域梯级水库防洪优化调度数学模型及PSODP解法

根据最大削峰准则,建立流域梯级水库防洪优化调度数学模型,采用马斯京根方程模拟梯级水库间洪水流动。引入粒子群优化(PSO)与死亡罚函数相结合的混合算法PSODP求解模型。实例计算表明,模型不仅有效地减小了整个流域梯级水库的洪灾损失风险,而且提高了流域梯级水电站的经济效益,同时验证了PSODP算法是可行、有效的,是求解此类问题的一种新的高效计算方法。     

河道洪水演算方法之间参数关系的研究

本文根据累积量定理推导了马斯京根法与扩散模拟法、加里宁一米留柯夫法与扩散模拟法之间参数关系的表达式,并与参数关系的水动力学推导作了比较,结果表明两者完全一样,本文还给出了滞时演进法与扩散模拟法之间参数的关系、河道洪水演算方法之间参数关系的研究,对概念性流域地貌汇流模型的建立具有一定的理论价值,而且对于认识汇流参数的推移和坦化作用以及汇流模型之间的比较均具有一定的实用价值.     

短历时暴雨高风险区划图及其应用

基于太湖流域多时段雨量资料,运用地区线性矩法得到各站点对应重现期下的暴雨频率估计值,再由空间内插得到暴雨高风险区划图,并编制了一套以在线平台形式查询短历时暴雨高风险区划图的软件,可查询不同站点、不同时段、不同重现期下的暴雨频率估计值。结果表明,太湖流域的暴雨高风险区域位于西南部山区,西部地区为次暴雨高风险区,说明该平台可为防洪设计标准提供可靠依据,有助于山洪预警,从而减少生命财产损失,有效可行。     

State of charge estimation in electric vehicles at various ambient temperatures

The battery state of charge estimation at various ambient temperatures is critical to keep the electric vehicles safety. To solve the problem of battery model parameters vary with temperature, this work proposes a lithium-ion battery model with temperature effect and a state of charge estimation method at various ambient temperatures. The battery capacity and the open circuit voltage are fitted to establish the connection with temperature, respectively. Dual extended Kalman filters estimate the battery impedance. The experiments show that the lithium-ion battery model with temperature effect has high accuracy at different temperatures. Low temperature has a significant impact on battery model parameters. The proposed method does not need to store many battery model parameters' offline data and reduces the amount of experimental calibration for battery model parameters. The proposed method has a maximum error within 2% at various ambient temperatures. Moreover, the proposed method is robust to the initial state of charge value.     

基于区间数逼近的微网电压暂降风险评估

当前微网的概念已逐渐深入到现代电网运行中,其中电能质量问题具有很强的随机性和不确定性。将风险评估理论引入到微网电能质量分析中,用区间数估计理论替代传统的定值估计方法,建立了基于区间数逼近的微网电压暂降风险评估模型。该模型还考虑了微网中各类分布式电源的权重优化问题,对合理配置分布式电源具有一定指导作用。算例结果表明,该方法可以较好地反映微网中电压暂降的随机性,并引入模糊理论对其风险值综合评估,能准确反映事实,客观科学,具有一定的推广和应用价值。