水庫調(diào)度多目標(biāo)決策與風(fēng)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(qiáng)水電能源的科學(xué)管理是建設(shè)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(shè)，開展水庫調(diào)度風(fēng)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(xué)科多知識的復(fù)雜系統(tǒng)工程，涉及到徑流預(yù)報、水庫調(diào)度多目標(biāo)決策以及風(fēng)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(yù)報、水庫調(diào)度風(fēng)險分析方法以及多目標(biāo)風(fēng)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(fēng)險管理理論體系，提高水資源的整體利用效益，促進(jìn)社會、經(jīng)濟(jì)、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(fēng)險分析方法研究。入庫徑流的隨機(jī)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(jī)模擬方法;在總結(jié)常用的水庫調(diào)度風(fēng)險分析方法基礎(chǔ)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(fēng)險損失期望值模型、機(jī)會風(fēng)險價值模型和風(fēng)險事件測度極小化模型等水庫調(diào)度風(fēng)險分析模型，并結(jié)合模型的具體特點，給出了相應(yīng)的求解方法。
　　(2)水庫中長期徑流遞階結(jié)構(gòu)組合預(yù)報方法研究。中長期徑流預(yù)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(yù)報模型未能充分考慮單個預(yù)報模型的預(yù)報信息以及缺乏對各單一模型和預(yù)報結(jié)果的前期預(yù)處理，以預(yù)報精度和預(yù)報穩(wěn)定性為評價指標(biāo)，通過分步確定各單一

4、模型的權(quán)重，建立了水電站水庫徑流預(yù)報的遞階結(jié)構(gòu)組合模型;三峽水庫的實例應(yīng)用表明，所建遞階結(jié)構(gòu)組合預(yù)報模型可為水電站水庫入庫徑流提供多模型綜合的預(yù)報信息。
　　(3)水電站水庫預(yù)報發(fā)電調(diào)度隨機(jī)模糊風(fēng)險分析。分析了水電站水庫優(yōu)化調(diào)度的目的、目標(biāo)與準(zhǔn)則，結(jié)合遞階結(jié)構(gòu)組合預(yù)報模型的預(yù)報結(jié)果，建立了水電站水庫預(yù)報發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型;同時結(jié)合預(yù)報誤差可能對水庫發(fā)電調(diào)度的影響，構(gòu)建了水電站水庫預(yù)報發(fā)電調(diào)度的隨機(jī)模糊風(fēng)險分析總體流程框架;三峽水電站

5、水庫的實例應(yīng)用表明，隨機(jī)模糊風(fēng)險分析為水庫調(diào)度管理決策者預(yù)防和規(guī)避風(fēng)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(biāo)風(fēng)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(biāo)，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(fēng)險的多目標(biāo)決策問題，在分析梯級水庫系統(tǒng)的特點、多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度要求及調(diào)度過程中存在的主要風(fēng)險因子的基礎(chǔ)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(biāo)風(fēng)險決策模型;在對模型求解時，針對模型中的多目標(biāo)問題及復(fù)雜約束，結(jié)合對入庫徑流的隨機(jī)模擬，設(shè)計了耦合不確定模擬技術(shù)、遺傳算法和妥協(xié)算法的混合智能算法進(jìn)行求解;所建模型能事先對梯級水庫的風(fēng)險和效益進(jìn)行比較分析。
　　(5)梯級水庫聯(lián)合調(diào)度綜合風(fēng)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(biāo)，建立了梯級水庫多目標(biāo)決策運行指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，綜合分析了多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度過程中可能存在的各類風(fēng)險，構(gòu)建了梯級水