水庫調(diào)度多目標決策與風險分析方法研究.pdf

1、水電能源是優(yōu)質(zhì)清潔的可再生能源，加強水電能源的科學管理是建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要戰(zhàn)略措施，同時我國“十二五”規(guī)劃發(fā)展綱要也將發(fā)展水電置于重要的地位。近年來，隨著我國各大流域上梯級水電站水庫群的大規(guī)模開發(fā)建設，開展水庫調(diào)度風險管理工作就顯得尤為重要，并且這也將成為各大流域綜合管理的必然發(fā)展趨勢。水電能源的開發(fā)和利用，是一個綜合多學科多知識的復雜系統(tǒng)工程，涉及到徑流預報、水庫調(diào)度多目標決策以及風險分析等一系列問題，本文以水電站水

2、庫（群）為研究對象，分別從水庫中長期徑流預報、水庫調(diào)度風險分析方法以及多目標風險決策等方面展開了系統(tǒng)深入的研究，研究成果對于完善水庫調(diào)度的風險管理理論體系，提高水資源的整體利用效益，促進社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。全文取得的主要研究成果如下:
　　(1)水庫調(diào)度風險分析方法研究。入庫徑流的隨機性是影響水庫調(diào)度過程的重要因素，以月徑流系列為例，給出了幾種入庫徑流的隨機模擬方法;在總結常用的水庫調(diào)度風險分析方法基礎上

3、，針對水庫調(diào)度的實際特點，基于不確定性理論，建立了風險損失期望值模型、機會風險價值模型和風險事件測度極小化模型等水庫調(diào)度風險分析模型，并結合模型的具體特點，給出了相應的求解方法。
　　(2)水庫中長期徑流遞階結構組合預報方法研究。中長期徑流預報是水庫制定中長期調(diào)度計劃的重要依據(jù)，針對傳統(tǒng)水庫徑流預報模型未能充分考慮單個預報模型的預報信息以及缺乏對各單一模型和預報結果的前期預處理，以預報精度和預報穩(wěn)定性為評價指標，通過分步確定各單一

4、模型的權重，建立了水電站水庫徑流預報的遞階結構組合模型;三峽水庫的實例應用表明，所建遞階結構組合預報模型可為水電站水庫入庫徑流提供多模型綜合的預報信息。
　　(3)水電站水庫預報發(fā)電調(diào)度隨機模糊風險分析。分析了水電站水庫優(yōu)化調(diào)度的目的、目標與準則，結合遞階結構組合預報模型的預報結果，建立了水電站水庫預報發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型;同時結合預報誤差可能對水庫發(fā)電調(diào)度的影響，構建了水電站水庫預報發(fā)電調(diào)度的隨機模糊風險分析總體流程框架;三峽水電站

5、水庫的實例應用表明，隨機模糊風險分析為水庫調(diào)度管理決策者預防和規(guī)避風險提供一定的理論依據(jù)和參考價值。
　　(4)梯級水庫聯(lián)合調(diào)度多目標風險決策模型研究。梯級水庫的聯(lián)合調(diào)度涉及到多個部門的要求和調(diào)度目標，由于受眾多不確定性因素的性影響，其調(diào)度決策過程是一個計及風險的多目標決策問題，在分析梯級水庫系統(tǒng)的特點、多目標聯(lián)合調(diào)度要求及調(diào)度過程中存在的主要風險因子的基礎上，重點探討入庫徑流的不確定性對梯級水庫防洪、發(fā)電、航運的影響，建立了梯級

6、水庫聯(lián)合調(diào)度的多目標風險決策模型;在對模型求解時，針對模型中的多目標問題及復雜約束，結合對入庫徑流的隨機模擬，設計了耦合不確定模擬技術、遺傳算法和妥協(xié)算法的混合智能算法進行求解;所建模型能事先對梯級水庫的風險和效益進行比較分析。
　　(5)梯級水庫聯(lián)合調(diào)度綜合風險評價?？紤]防洪、發(fā)電、航運、供水、生態(tài)用水等多個調(diào)度目標，建立了梯級水庫多目標決策運行指標體系，在此基礎上，綜合分析了多目標聯(lián)合調(diào)度過程中可能存在的各類風險，構建了梯級水