復(fù)雜梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度理論與應(yīng)用研究——以烏江梯級水庫群為例.pdf

1、水電是國家能源發(fā)展的重要支柱，按照“流域、梯級、滾動、綜合”的水電開發(fā)戰(zhàn)略，我國的梯級水庫群規(guī)模日趨龐大，梯級水庫間的水力、電力耦合與相互關(guān)系日益復(fù)雜，水資源綜合利用間的矛盾更加突出，使梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問題成為研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，本文在研究適應(yīng)于梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度及多目標(biāo)決策的理論和方法的基礎(chǔ)上，針對多年調(diào)節(jié)水庫年術(shù)消落水位變化規(guī)律、梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度艦律、梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型和方法、梯級水庫群多目標(biāo)調(diào)度決策以及梯級

2、水庫群聯(lián)合調(diào)度決策支持系統(tǒng)展開深入研究，取得了一些具有理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的研究成果。取得主要成果如下：
　　 (1)建立了基于梯級水庫群總能量最大的多年調(diào)節(jié)水庫多目標(biāo)調(diào)度模型。多年調(diào)節(jié)水庫運(yùn)行調(diào)度的好壞，不僅涉及自身利益，而且影響流域整個(gè)梯級的效益，為了研究多年調(diào)節(jié)水庫年未消落水位變化規(guī)律，建立了兼顧當(dāng)年發(fā)電量和年術(shù)蓄能的梯級水庫總能量最大的多目標(biāo)調(diào)度模型。
　　 (2)提出了基于決策樹的多年調(diào)節(jié)水庫年術(shù)消落水位控制

3、規(guī)則。通過對影響多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位因素的提取，應(yīng)用基于數(shù)據(jù)挖掘理論的決策樹表征年末消落水位與其影響因素間的關(guān)系，提出了基于決策樹的多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位控制規(guī)則。
　　 (3)應(yīng)用逐步回歸法獲取了梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度函數(shù)。通過對梯級水庫群長系列運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行相關(guān)信息挖掘，確定了調(diào)度函數(shù)的決策變量與相關(guān)因子，采用逐步回歸法獲得梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度函數(shù)，并驗(yàn)證了調(diào)度函數(shù)的有效性。
　　 (4)提出了基于統(tǒng)計(jì)-相關(guān)挖掘的梯級

4、水庫群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則。梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度艦則是指導(dǎo)梯級水庫群優(yōu)化運(yùn)行的有效工具，將概率統(tǒng)計(jì)和相關(guān)分析法相結(jié)合提出統(tǒng)計(jì)-相關(guān)挖掘法對梯級水庫群調(diào)度規(guī)則進(jìn)行研究，獲取了梯級各水庫在不同調(diào)度期的調(diào)度規(guī)則。
　　 (5)建立了兼顧發(fā)電量最大和保證出力最大的梯級水庫群多目標(biāo)調(diào)度模型。市場環(huán)境下的梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，發(fā)電效益已不僅僅是單獨(dú)追求發(fā)電量最大，容量效益也日趨得以重視。發(fā)電量和保證出力是梯級水庫優(yōu)化調(diào)度的兩個(gè)主要動能指標(biāo)，由于發(fā)電

5、量與保證出力的值成反比關(guān)系，如何綜合協(xié)調(diào)兩者間的關(guān)系，需要建立兼顧發(fā)電量最大和保證出力最大的梯級水庫群多目標(biāo)調(diào)度模型，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)電效益最大化的目標(biāo)。
　　 (6)提出了群體智能優(yōu)化算法求解梯級水庫群多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型的方法?！熬S數(shù)災(zāi)”問題和易陷入局部最優(yōu)解成為求解梯級水庫群多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度的瓶頸問題，為解決這些問題，研究了群體智能算法中的基于差分進(jìn)化的粒子群算法(DEPSO)和搜尋者算法(SOA)用于求解梯級水庫群多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)

6、度，結(jié)果表明：這兩種算法可有效克服梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度高維、約束復(fù)雜帶來的效率低和精度低的問題。
　　 (7)提出了基于Vague集的Topsis法的梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度多目標(biāo)方案決策方法。針對Vague集理論在處理多目標(biāo)決策問題時(shí)可能會獲得不夠滿意的決策結(jié)果，結(jié)合Topsis方法的優(yōu)勢，通過構(gòu)造各方案指標(biāo)的Vague值矩陣，進(jìn)而計(jì)算各方案的相對貼近度來實(shí)現(xiàn)方案優(yōu)選。
　　 (8)初步研究并開發(fā)了梯級水庫聯(lián)合調(diào)度決策支持