大规模水电系统优化调度降维方法研究I:理论分析

中国水电系统规模持续扩张,使得已有方法在求解大规模水电调度问题时,存在严重维数灾及早熟收敛等不同程度局限,亟需分析已有方法以便发现其瓶颈所在,为探寻能均衡求解效率与计算精度的实用化方法提供有益参考。为此,首先深入研究了线性规划、二次规划和动态规划等多种方法的计算复杂度,然后定量对比分析了各方法在不同情景下的适用性,最后提出“四维一体可拓降维”总体思想,并给出具体的降维方法与策略,建议从空间维、时间维、状态维和组合维等4个方面开展综合研究,以切实服务于大规模水电系统优化调度的高效优质求解。     

应对2022年枯水的长江上游水库群联合调度方案

2022年长江汛期来水特枯,针对2022～2023年长江枯季来水预测持续偏少,长江上游水库群2022年9月初蓄水量严重不足,枯水期抗旱保供水困难等问题,充分考虑特枯水条件下的调度约束,分阶段明确蓄水期、枯水期调度目标,研究并提出了保障长江流域供水和航运等多目标需求的联合调度方案,并在实时调度中付诸实践。结果表明：以提出的联合调度方案为指导,2022年11月上旬长江上游水库群最大蓄水量495.9亿m³,取得了良好的蓄水成效;枯水期(12月至次年4月),长江上游水库群有能力实施联合补水调度维持三峡水库下泄流量在7 000～7 500 m³/s,可基本保障长江中下游干流的供水、航运、发电、生态等需求。     

响应面法优化超声辅助提取金线莲多糖工艺研究

采用单因素试验结合响应面法优化金线莲多糖超声波辅助提取工艺。考察超声温度、超声时间、料液比和超声功率等因素,以金线莲中多糖提取量作为评价指标,采用响应面设计优化超声波辅助多糖提取工艺。经优化最佳超声波辅助金线莲多糖提取工艺:超声温度70℃,超声时间60 min,料液比为1∶49,超声功率为270 W。在此条件下,验证实验得到结果为377.4 mg/g与响应面法预测结果无显著差异,证明可行。实验优化并验证了金线莲多糖超声波辅助最佳提取工艺条件,优化后的金线莲多糖提取工艺稳定、可行。     

响应面法优化超声辅助提取金线莲总黄酮工艺研究

采用响应面法优化设计化金线莲总黄酮超声波辅助提取工艺。以金线莲中总黄酮提取率为考察指标,根据中心组合(Box-Benhnken)试验设计原理,考察超声温度、超声时间、料液比以及乙醇浓度等影响因素对金线莲总黄酮提取效果的影响。最佳工艺为:提取温度45℃,超声时间58 min,料液比为1∶30,乙醇浓度为80%,预测总黄酮提取量为6.25 mg/g,验证实验实际提取量6.20 mg/g与之相比无显著差异。响应面分析法优化后的金线莲提取总黄酮工艺稳定可行,操作简便,提取效率高,可为金线莲总黄酮进一步的药理活性研究、制剂研制等提供基础。     

均匀动态规划方法及其在水电系统优化调度中的应用

动态规划(Dynamic Programming,DP)是求解多维多阶段复杂决策问题的有效方法,然而维数灾问题极大地限制了它的应用。为缓解这一问题,结合均匀试验设计提出均匀动态规划(Uniform Dynamic Programming,UDP)。UDP以DP为基础框架,将各阶段不同维度离散状态的组合视为多因素多水平试验,利用均匀设计表从全部状态变量中优选少数极具代表性、在可行域内均匀散布的状态变量进行计算,大幅降低各阶段状态变量集合基数。分析表明,UDP空间复杂度和时间复杂度由DP指数增长分别降至线性和平方增长,存储量和运算量显著减少,同时澜沧江梯级水电站群仿真测试结果验证了UDP的高效性和实用性。     

流域防洪预报调度一体化系统若干关键

针对目前我国主要流域防洪预报调度信息化平台建设中普遍存在的数据处理效率低下、资源共享能力偏弱、软件通用程度欠缺、立体化功能不全等不足,基于面向大数据平台的网络化服务理念,设计开发了流域防洪预报调度一体化系统。介绍了该系统的总体设计方案,并重点阐述了面向对象的大数据封装、河网空间拓扑关系概化、契约模式的网络服务构建以及基于JSON的海量数据传输等关键技术。系统在长江流域防洪预报调度决策中的成功应用验证了其可靠性、实用性和扩展性。     

浅议塑化剂与食品包装材料

近几年来,随着我国社会生活水平的不断提高,人们对于自己的生活还有家人的生命健康问题也越来越重视,尤其是出现三聚氰胺毒奶粉中毒事件后,食品安全成了公众最担心的问题。近几年出现了塑化剂问题,也成为了大家担忧的问题,其中能够影响的范围广大,又一次敲响了食品安全警钟,本文以塑化剂和食品包装安全问题为出发点,简单的分析了塑化剂与食品包装材料问题。     

梯级水库群优化调度精英集聚蛛群优化方法

将蛛群优化方法(SSO)这一新型群体智能寻优方法引入梯级水库群优化调度领域,并提出精英集聚蛛群优化方法(ESSO)进一步改善SSO的性能表现。ESSO在标准SSO方法寻优机制基础上,从精英个体动态更新策略与邻域变异搜索机制等两方面予以改进,提升蜘蛛群体的多样性与优秀个体领导能力,均衡方法的全局开采能力与局部勘探能力。澜沧江流域工程实例表明,所提ESSO方法能有效克服标准SSO的"早熟"缺陷,有效提升方法的搜索能力,可望为大规模梯级水库群优化调度提供一种新的高效求解思路。     

基于块体化程度和物元可拓理论的顶板稳定性分级方法及应用

基于块体化程度和物元可拓理论,提出一种适用于顶板稳定性分级的BET法(classification method based on blockiness and extension theory).从三维空间上运用块体化程度指标刻化顶板围岩的完整性,建立以块体化程度、单轴抗压强度、节理条件和地下水条件为指标的评价体系;构建物元可拓模型的经典域、节域和待评物元,分析指标间不相容问题,用可拓层次分析法计算指标权重;综合计算关联度,制定出稳定性分级方法与标准.选取广西铜坑矿四个裂隙岩体试验区,进行BET分级法的工程应用研究.将BET法分级结果分别与RMR法、RSR法、Q法等传统方法及BT法的结果进行了对比.结果表明:与其他各类分级方法相比,BET法所选指标体系更全面,评价方法更客观、科学,评价结果更准确.     

大规模水电系统优化调度维数灾问题研究进展

经过20余年的高速发展,特别是最近10余年乌江、澜沧江等多个特大流域梯级水电站群的集中投产,我国逐步形成了世界水电史上极其罕见的大规模互联水电系统.受持续攀升的系统规模、急剧增加的电站数目、形式各异的运行约束、复杂多变的调度需求等综合因素影响,大规模水电调度维数灾问题日益凸显,已成为制约我国能源高效配置的关键基础科学难题.为此,本文围绕我国快速发展的大规模水电系统,深入剖析了维数灾问题的产生根源,总结了国内外相关研究进展,提出了未来需要深入开展研究的方向建议,以期为我国水电调度理论发展提供有益参考.