新豐江水庫發(fā)電供水優(yōu)化調(diào)度方法研究.pdf

1、隨著我國水電在電力系統(tǒng)中比重的不斷加大，以及工農(nóng)業(yè)用水、城鄉(xiāng)居民用水需求的不斷增加，水庫在自身防洪的前提下，面臨著供電和供水的雙重壓力。加之近年來干旱等極端天氣頻發(fā)，水庫的運(yùn)行調(diào)度面臨巨大挑戰(zhàn)。
　　水庫優(yōu)化調(diào)度通過運(yùn)用一定的優(yōu)化方法和技術(shù)，尋求水庫及其水電站在不同需求下的最優(yōu)運(yùn)行調(diào)度方式和最優(yōu)控制策略。現(xiàn)行水庫調(diào)度方式主要考慮其生產(chǎn)電力的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，以期最大化利用水庫所控制的水能資源。對(duì)具有發(fā)電和供水等多重利用要求的水庫，統(tǒng)

2、籌考慮發(fā)電可靠性和供水可靠性有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。如何通過制定合理調(diào)度規(guī)則，實(shí)現(xiàn)水庫水電站運(yùn)行期內(nèi)復(fù)雜的目標(biāo)需求是關(guān)鍵問題之一。
　　本文在總結(jié)水庫優(yōu)化調(diào)度相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)徑流隨機(jī)性和水庫功能轉(zhuǎn)變后的優(yōu)化調(diào)度等問題，以廣東省境內(nèi)的新豐江水庫為實(shí)際工程背景，首先研究考慮棄水風(fēng)險(xiǎn)的水庫水位控制問題，而后研究發(fā)電供水雙重利用水庫的優(yōu)化調(diào)度模型，最后，基于遺傳算法，對(duì)發(fā)電供水優(yōu)化調(diào)度模型生成的的調(diào)度規(guī)則進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。本文研究的主要內(nèi)

3、容具體如下:
　　(1)針對(duì)實(shí)際調(diào)度中的最優(yōu)水位控制問題，提出一種以棄水概率為約束條件，以多年平均發(fā)電量最大為目標(biāo)的最優(yōu)軌跡優(yōu)化模型，并通過模擬優(yōu)化方法求解。以新豐江水庫為工程背景的實(shí)際應(yīng)用表明，該方法在尋求水庫最優(yōu)水位控制線時(shí)，考慮了實(shí)際調(diào)度中棄水風(fēng)險(xiǎn)控制和提高電量的協(xié)調(diào)問題，有利于實(shí)際應(yīng)用。
　　(2)針對(duì)具有發(fā)電、城市供水雙重功能的水庫優(yōu)化調(diào)度問題，提出具有發(fā)電保證率、供水保證率和最小供水流量三重約束條件的隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃

4、模型。以拉格朗日松弛法處理兩個(gè)保證率約束，以懲罰函數(shù)法處理最小供水流量約束，通過模擬調(diào)度結(jié)果指導(dǎo)松弛因子和懲罰系數(shù)的更新。以新豐江水庫為工程背景的實(shí)例研究表明，提出的方法能夠在有效協(xié)調(diào)發(fā)電供水功能的基礎(chǔ)上，緩解枯水時(shí)段供水流量的極端破壞，可應(yīng)用于具有城市供水任務(wù)的水庫的優(yōu)化調(diào)度中。
　　(3)基于一種改進(jìn)的遺傳算法，以多年平均發(fā)電量最大為目標(biāo)，對(duì)上一章的發(fā)電供水調(diào)度規(guī)則進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。編碼采用十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)，初始種群生成采用一種特定