大规模混联水库群长期优化调度

混联水库群长期优化调度问题是一个典型的高度非线性、多维、多时段的优化问题。针对问题特点,应用水力关联矩阵描述混联水库群之间的水力联系,进而应用逐次优化算法（POA）和动态规划逐次渐近（DPSA）算法对该问题在时间和空间上进行降维。以金沙江、雅砻江和大渡河干流10座具有季调节能力以上调节性能的混联水库群作为研究对象,分别采用DPSA和POA-DPSA两种算法对问题进行求解,并初步分析了联合调度对径流的影响。优化结果相对于设计值都有一定程度的提高,且寻优速度较快。     

混联水库群的双量调度函数研究

构建了水量调度函数和能量调度函数相结合的双量调度函数来模拟指导混联水库群联合调度运行。以三峡梯级和清江梯级组成的混联水库群为研究对象,选择1951-2011年实测旬径流系列进行模拟调度。结果表明:混联水库群的非线性双量调度函数方案与常规调度方案相比,多年平均发电量增加68.9亿kW.h,增幅达3.31%,非线性双量调度函数方案调度轨迹接近理论最优调度轨迹,在不降低防洪标准的前提下,可显著增加混联水库群的兴利效益。     

梯级水电站群调度函数的模型与评价

针对梯级水电站群实际运行的优化调度指导需求,在多元线性回归算法基础上引入F检验和拟合优度检验判别机制,建立了基于梯级水电站优化调度的调度函数逐步优化算法,并将该算法应用于金沙江-长江大型梯级电站系统调度函数制定中,通过时间因子、空间因子和能量因子3类待选自变量的合理筛选,构建出具有指导梯级运行意义的梯级各电站优化调度函数.该函数形式简洁,具有良好的可操作性和可解释性.将用调度函数模拟梯级运行结果与同系列优化调度结果进行比较分析,结果表明调度函数指导梯级运行较好地保留了优化调度的各方面效益,具有较高的模拟精度和实用价值.     

大渡河流域混联水库群长期优化调度

以大渡河混联水电站水库群为研究对象,建立了兼顾不同保证出力情形下以发电量最大为目标的长期优化调度模型,并采用逐步优化算法（POA）及基于变域变步长搜索的POA改进算法求解。结果表明:在总发电量增加前提下,改进算法计算耗时较传统POA缩短约90倍;不同保证出力情形下,梯级、整体考虑惩罚较单库惩罚考虑,其流域多年平均发电量分别增加了241 GW·h和309 GW·h。     

基于总出力调度图与出力分配模型的梯级水电站优化调度规则研究

本文基于大系统聚合分解理论,建立了梯级水电站总出力调度图(聚合)与出力分配模型(分解)相结合的双层优化模型,分别采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法和离散微分动态规划(DDDP)进行优化,得到了梯级水电站优化调度规则,可大大降低计算的复杂度.通过在出力分配模型中引入弃能项,有效地降低了电站的弃水,增加了梯级发电量.以清江梯级水电站为研究背景,优化调度规则在满足梯级保证出力的条件下,年均发电量较原设计方案可提高2.25亿kW·h,增长率达3.07%,减少弃水9.87亿m3,达35.83%,说明了模型和算法的有效性和合理性,为制定梯级水电站优化调度规则提供了新的思路.     

水库群联合供水调度规则形式研究进展

揭示水库群联合供水调度规则构成要素的二重性特征,阐述水库群供水规则和分水规则的作用和意义,对水库群联合供水调度中广泛采用的调度图、调度函数和其他规则形式的研究与应用现状进行总结评述,并指出在相应各研究方向上需要进一步加强的工作。     

大渡河梯级水库群联合优化调度函数研究

采用＂优化-拟合-再优化-随机仿真＂技术框架研究梯级水库群联合优化调度函数：首先建立梯级水库群优化调度模型,通过改进的动态规划方法得到最优样本;然后对最优样本进行回归分析得到联合调度函数;并基于模拟调度结果采用非线性规划法直接修正调度函数;最后通过水文随机模拟技术生成径流系列,进一步检验、评价所得调度函数的效率。以长江上游大渡河梯级水库长期优化调度为对象进行实例研究,计算结果表明：对于1959-2000年实测径流系列,梯级水库群联合优化调度函数较常规调度年均发电量增幅达1.66%;对于Copula随机模型生成的水文径流系列,年均发电量提高了1.42%,经济效益显著。     

基于变尺度混沌算法的混联水电站水库群优化调度

提出一种求解混联水电站水库群中长期优化调度问题的方法-变尺度混沌优化算法(Mutative Scale Chaos Optimization Algorithm,MSCOA).算法利用混沌运动的内在随机性、遍历性和规律性来寻找混联水电站水库群中长期最优调度计划.算法利用混沌运动的特点,将混沌变量映射到待寻优变量区间,通过尺度变换不断缩小优化变量的搜索空间,利用改变"二次搜索"的调节系数提高搜索精度以获取全局最优解.实例计算结果表明,算法可以求解具有复杂约束条件的非线性混联水电站水库群优化调度问题.算法求解精度高、收敛速度快,为解决混联水电站水库群中长期优化调度问题提供了一种新的方法.     

蜂群遗传算法及在水库群优化调度中的应用

介绍了一种基于蜂群繁殖原理的改进遗传算法———蜂群遗传算法（BSGA）,采用改进的遗传算子解决了传统遗传算法中“选择压力”和“种群多样性”之间的矛盾。将该算法应用于梯级水库优化调度的研究中,通过对清江梯级水库群优化调度的实例计算,得到了合理的全局最优解,验证了BSGA的可靠性和实用性。     

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...     

基于遗传算法的模糊控制器规则优化

模糊控制器设计的关键问题就是模糊控制规则的选择。基于遗传算法的模糊控制规则表优化,是为模糊控制提供一种更加方便、有效的查表法。为了提高模糊控制器的性能,提出了基于遗传算法的模糊控制器规则表的优化方法,并进行了仿真实验。仿真结果表明,在模糊控制中采用遗传算法使控制系统最终达到所要求的控制效果,证明了该方法的可行性和有效性。     

水库群运行的改进深度神经网络模拟方法

流域大规模水库群的形成导致径流时空分布发生深刻变化,而不同水库群往往分属不同业主调度管理,上游水库群的下泄计划无法实时获取,给下游水库调度计划编制带来困难,并且影响下游水库运行安全。本文提出一种水库群运行自适应矩估计改进深度神经网络模拟方法,通过改善深度神经网络参数训练方式,从水库群历史运行数据中提取调度规则,在此基础上对水库群运行进行模拟,并结合实例研究,将结果与传统神经网络方法进行综合对比。结果表明,本文所提出的方法能够更好地模拟水库群运行,所模拟的观音岩、锦屏一级和二滩水库下泄流量平均相对误差分别为8%、11%和10%,均优于反向传播(BP)神经网络结果,可为探究调度计划未知情况下的水库运行规律提供新途径。     

基于聚类分析思想的水电站水库优化调度规律的提取

本文首次尝试应用聚类分析思想和基尼系数分析水库优化调度规律。结果表明:用聚类分析思想,根据水库优化调度结果,提取水库调度规律是可行的;本文提出的距离基尼系数,在水库调度规律分析中优于传统的相似性指标,是有效的;金沙江中游梯级水电站的优化调度规律根据来水的丰枯呈现出规律性的衍变,各年的调度规律都是由"保证出力"、"递增流量"和"不弃流量"这三个基本元素中的一个或几个根据当年来水的丰枯按一定规律组合而成。     

Petri网规则表示方法在操作票专家系统中的应用

规则表示和推理机制是计算机形成操作票过程中的关键问题,分析了在操作票专家系统中广泛采用的产生式规则表示方法的局限性,指出推理程序对规则表示的依赖是制约操作票专家系统通用性的根本原因。针对上述问题,首先研究了产生式规则的Petri网表示方法,提高规则表示的灵活性;其次,研究了基于Petri网规则表示的推理方法,使推理程序与规则表示完全分离,最后,结合应用实例说明了基于Petri网的规则表示方法和推理机制可以有效地提高操作票专家系统的适应能力。     

耦合集合预报信息的水库高效调度方法研究

预报不确定性是水库调度领域亟待解决的关键难题.集合预报能有效的刻画预报不确定性,但将其直接耦合在水库多目标优化调度模型中会极大地增加计算负担.为此,本文提出了一种耦合集合预报信息的水库高效调度方法.首先,采用同步回代缩减算法将集合预报样本缩减为几种典型场景及对应的发生概率;然后,基于典型预报场景构建水库多目标优化调度模...     

高压开关用弹簧操动机构关键部件失效分析

本文通过对弹簧操动机构原理及关键材料物性分析介绍,阐述了操动机构关键部件材料应力仿真分析和凸轮失效分析,给出了弹簧操动机构的设计优化建议,为研究弹簧操动机构失效机理演变及失效规律提供工程应用和指导,具有重要的现实意义。     

基于遗传算法和运行区划分的水电站厂内经济安全运行分析

水口水电站作为华东电网主要调峰电站,机组运行工况变化频繁。对水口水电站进行水电站厂内经济运行分析,充分利用水资源降低单位功率耗水量,并使机组避开危险区运行是非常必要的。本文以水口机组运转综合特性曲线上的运行区划分结果为基础,充分考虑水电站机组运行的安全性和经济性,采用自适应遗传模拟退火算法对水口水电站进行了厂内经济运行分析。对运行工况优化分析后,在保证机组运行安全性的同时耗水量也有所下降,优化效果明显,说明厂内经济运行分析是有必要的,可为电站逐步实现经济运行提供技术支持。     

基于支持向量机的梯级水电站群中长期调度计划制定及评价

针对国内外水电站实际调度水平与优化调度理论间差距普遍较大的现状,基于确定性优化调度成果,运用支持向量机理论建立了水库水电站实际运行的中长期调度计划,以提高水电站实际运行调度水平.结合决策变量与相关因子筛选、训练样本与预测样本划分、模型参数优选等技术处理,将调度计划应用于金沙江-长江中游水电站群中的4座月调节性能以上水电站,预测结果表现出了良好的拟合精度.进一步模拟调度计划,指导梯级水电站群长系列调度运行,结果表明,模拟运行较好地继承了确定性优化调度在发电量、发电保证率及发电过程方面的效益,证实了该方法的可行性和有效性,为梯级水电站群实际优化运行提供了有力的技术支撑和决策支撑.