梯级水库群多目标优化调度规则研究——以溪洛渡-向家坝为例

为完整利用水库群多目标优化调度的非劣前沿信息,提出了一种优化调度函数参数、追求调度结果逼近非劣前沿的新型调度函数提取方法。对于水库群多目标优化调度模型,采用非支配排序多目标优化算法II（NSGA-II）求解,分别获取丰、平、枯典型年的非劣前沿集,将其作为代理模型的训练样本,实现二维非劣前沿的函数表达。采用多元线性构型构建调度函数,以调度结果逼近非劣前沿为目标,优化调度函数的参数项。该方法避免了多目标优化调度函数提取因决策破坏非劣前沿完整性,追求调度结果即为非劣解,在溪洛渡-向家坝水库群得到了验证,成功提取了针对非汛期发电、生态两目标的丰、平、枯典型年调度函数,并在相似来水年份下验证了结果的合理性。     

梯级水库群发电与生态效益竞争关系定量分析

为研究水库群发电与生态间的竞争关系,以雅砻江流域为例,建立了以水库群发电量最大、适宜生态缺溢流量平方和最小为目标的调度模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解该模型,并引入置换率定量分析多目标间的竞争关系。结果表明,在不同来水条件下,枯水年的竞争关系最剧烈,发电方案流量过程相对适宜生态流量过程的偏差程度最高,丰水年和平水年偏差程度较小,竞争关系较弱;当置换率在数值和增长趋势上类似时,单位发电效益可置换的生态效益近乎等量;将发电量与适宜生态缺溢流量平方和量化成经济效益,根据正负效益之和,水库可合理调整运行方式。     

梯级水库群多目标调度增益分配的组合系数法

在当前流域综合开发的背景下,流域内多利益主体间公平、高效、合理的效益分配,是维持梯级水库合作联盟的稳定性和综合发展的可持续性的关键。本文基于水资源多目标开发要求和多利益主体效益分配问题,提出了同时考虑水库贡献度和牺牲度的组合系数增益分配模型,综合水库在发电优化联合调度中的增益贡献度和多目标优化调度中的效益牺牲度,合理进行联盟增量效益分配。应用结果表明：增量效益的分配实质上是对水库贡献的奖励和对牺牲的补偿;贡献度和牺牲度都较高的水库分得更多的增量效益,组合系数分摊法的分配结果公平合理;与基于比例分配法和传统Shapley值分配法的分配结果相比,组合系数的分摊方法更符合当前水资源多目标发展要求。