灌溉水量分配大系统分解协调模型

本文运用大系统分解一协调方法建立了灌区优化灌溉制皮及地而水、地下水联合运用的谱系模型,模型中第一层子系统优化采用动态规划方法确定各种作物的灌水定额、灌水时问及次数;第二层平衡协调模型,通过线性规划方法确定了各时段地面水引水量、地下水抽水量及最优种植模式,以求达到灌区年净效益最大的目标.最后针对内蒙古河套灌区永联试区的具体情况运用本模型加以计算,取得了较为满意的结果.

泵站优化调度的分解协调模型

针对泰州泵站中转桨式与定桨式轴流泵机组同时并存的情况,依据其常规调度模式和机组布置的特点,引入大系统分解协调技术,建立了两层谱系结构的泵站优化调度模型,并在不同层次采用了合理的优化技术进行求解.计算结果表明,所提出的模型及优化原则保证了泵站在原有设施条件下能经济高效地运行.

城市水资源系统分解协调模型及其应用

本文在美国学者Y.Y.Haimes等人提出的区域水资源供需协调模型的基础上,进一步提出城市水资源供给、需求、污水处理三系统分解协调模型,为城市水资源的规划管理提供一种有效数学手段.

跨流域水库群联合供水调度的聚合分解协调模型及应用

针对多水源、多用户的跨流域水库群供水联合优化调度问题,结合滦河流域水库群和供水区的特点,以最大缺水率最小为目标函数,建立水库群供水系统聚合分解协调模型,对水库群进行聚合并按一定的规则分解和协调,计算不同供水区的相对重要性,并利用免疫进化粒子群算法(IPSO)对供水策略进行优化计算、利用优先调度原则对水库群进行协调计算,从而确定水库供水调度过程线。结果表明,聚合分解协调模型能降低调度的复杂度,可操作性强,对于提高水资源利用率具有重要的理论意义与应用前景。

义乌市水资源系统分解协调决策模型研究

以义乌市水资源系统为研究对象，建立了大系统分解协调模型；提出了递阶模拟择优的方法．在水库模拟运行时引进调度线，合理地解决了多水源、多用户、多保证率的问题，整个模型系统简明可靠，操作性强，获得了满意的成果．

叶尔羌河流域水资源系统分解协调模拟模型研究

针对叶河流域水资源优化配置问题，考虑流域多水源、多目标、多工程、多决策变量的特点、应用系统科学方法，建立了大系统分解协调模拟模型，并采用人机对话算法对模型进行了求解；通过46年长系列模拟计算，证明了模型、算法的正确性和合理型；计算得出的叶河流域水资源合理配置方案，可供有关决策部门参考。

列车运行调整问题的分解协调计算模型

针对列车运行调整问题集中式求解方法的不足,构建多目标优化列车运行调整的数学模型,并设计分解协调计算模型来求解.分解协调计算模型将求解过程分为4个层次,分别是将待调整列车分解为子调整列车集的协调分组层,确定子列车集优化目标的目标设定层,完成子调整问题求解的优化计算层和将各子问题解还原为原问题解的结果还原层.该计算模型能适应多种线路条件,也能适应不同列车调度员指挥的习惯偏好,并能快速求出优化解.

取水泵站优化调度的分解—协调模型研究

针对取水泵站的工作特性,采用大系统分解—协调技术建立了取水泵站优化调度的二层分解—协调模型。以泵站全天的运行费用为目标函数,将一天划分为若干相互独立又相互关联的时段,并考虑清水池的调节和分时电价对取水泵站运行费用的影响,利用分解—协调技术对模型进行了求解。算例表明,优化后的泵站调度方案可较原方案节省大量电费。

面向人机协调的产品概念创新设计模型

运用TRIZ理论,分析产品概念创新设计中的多功能技术矛盾问题,给出了产品概念创新设计的多矛盾功能模型。通过建立产品概念创新设计的分解-协调模型,提出了一种实现产品功能的全局优化方法。最后,从智能互补、智能转换、智能共生三个方面,讨论了产品概念创新设计系统的人机协调机制。

大型梯级水火电力系统短期经济运行的完全分解协调法

本文首先建立大型梯级水火电力系统短期经济运行的数学模型,并由此推导出完全的分解协调模型及算法。本方法具有算法简单,占用计算机内存少,具有较快的收敛速度。

基于麻雀搜索算法的梯级泵站优化调度

针对梯级泵站系统运行效率普遍偏低、能耗损失较大等问题,建立了梯级泵站优化调度模型,引入了寻优能力强、搜索精度高的麻雀搜索算法(SSA),对算法中安全阈值和侦察者占比两参数进行了比选;据此提出了基于SSA算法的梯级泵站优化调度方法,并将其应用于密云水库调蓄工程中的三级泵站优化调度研究。结果表明,三种不同流量工况下,相较于现状方案,PSO及GA算法所得优化方案其系统运行效率可提升0.03%~0.18%,年运行成本可节省¥9,700~¥69,500。利用SSA算法所获优化方案在两项指标改进方面更为突出,可达到0.98%~1.20%的效率提升及¥369,000~¥443,900的年运行费用的节省,验证了SSA算法在梯级泵站优化调度中的可行性和高效性,可为梯级泵站优化调度提供一种合理可靠的方法。

多作物种植结构和灌溉水量优化模型及算法研究

在综合考虑作物灌溉水量、种植面积、水分生产函数、产量反应系数、水分敏感指数等因素基础上,以实现灌区作物总产量最大为目标函数,建立了多作物种植结构和灌溉水量优化分解协调模型,设计了改进实码遗传算法与分解协调迭代算法相结合的模型求解算法,并利用中国科学院盐亭紫色土农业生态试验站多年试验数据,运用上述模型和算法对玉米、小麦联合种植的种植结构、灌溉水量以及玉米、小麦灌溉制度进行了优化计算。结果表明:产量反应系数大的作物分配的灌溉水量和种植面积大,且随灌溉水量增加其增产速度越快;当作物某些生育阶段灌水前的潜在腾发量与可供利用水量的差值相差不大时,水分敏感指数大的作物生育阶段获得灌溉水量较多,反之,即使水分敏感指数大的作物生育阶段也有可能分配不到更多的灌溉水量。这一结果与作物产量反应系数的几何意识、边际效益递减规律等理论以及节水增收初衷相符合,充分说明模型在实现灌区有限水资源在多作物间和各作物生育阶段优化分配的同时,实现了灌区多作物种植结构优化,具有较强推广价值。改进实码遗传算法克服了传统实码遗传算法计算精度低、易早熟、求解结果不能严格满足等式约束等缺陷,能够搜索到严格满足约束条件的模型最优解,表明该改进实码遗传算法在解决这类包含等式和不等式约束的最优化问题上具有一定应用价值。分解协调迭代算法能使模型在允许迭代误差范围内收敛,能够获得使模型整体效果较为理想的最优解,表明分解协调迭代算法在求解复杂大系统优化问题上具有很好的应用前景。

伊洛河流域水资源系统优化调度模型研究

针对河流并联供水库群水资源优化分配问题,建立了以相对缺水率最小为目标的流域水量调度应用模型。该模型运用大系统分解协调的基本原理,将并联供水库群分解为多个独立的子系统,子系统间存在控制反馈的联系,同时考虑河道水流传播对系统的影响。利用建立的模型,以伊洛河流域供水库群为研究对象,通过建立虚拟水库,将伊洛河供水库群分为三个子系统,选用整体改进的遗传算法(GA)进行计算求解,并采用常规调度方法进行校核。以水平年2020年为例,得到不同来水条件下伊洛河流域水量调度方案,并对特枯来水情况制定供水三级预警系统。

基于改进哈里斯鹰算法的梯级泵站优化调度

为了提高梯级泵站系统运行效率,节约工程运行成本,以梯级泵站运行效率最大化为目标,建立梯级泵站优化调度模型,提出基于改进哈里斯鹰算法(HUHHO)的梯级泵站优化调度方法.将饥饿率引入哈里斯鹰算法(HHO)以更好地实现探索与开发之间的平衡;在探索阶段添加1个偏移项以考虑哈里斯鹰饥饿感强弱对搜寻猎物能力的影响,提高算法的寻优能力、避免陷入局部最优.通过基准测试函数验证HUHHO寻优性能的优越性.将HUHHO应用于北京市某三级泵站优化调度中,对HUHHO求解梯级泵站优化调度问题的可行性与有效性进行验证.结果表明:相较于现状方案,基于HUHHO的优化方案可使梯级泵站运行效率提高0.11个百分点,年运行成本节约42 187元,优于利用粒子群优化算法(PSO)、遗传算法(GA)、HHO得到的运行效率及节约成本.

考虑多分区无功电压优化的多Agent系统

针对电网分区管理的特点,采用以管理分区为计算单元的新的三级组织结构,将管理分区与优化分区有机结合起来,构建了多Agent系统。采用分解协调模型和辅助问题原理作为多Agent系统的算法,各分区并行计算,通过数据驱动的模型进行多Agent间的协商、协调,完成全网优化计算。文中以枣庄地区电网为例,建立了该系统的优化运行机制以及对现有多分区系统进行无功优化的方法。实际应用表明,该系统比不考虑多分区的优化方案加快了优化速度,降低了网损,提高了电压水平,为多Agent系统在大型电网无功电压优化中的应用提供了更加实用化的解决方案。

电力系统最优潮流的分布式并行算法

在构造电力系统分解协调模型的基础上,采用辅助问题原理进行分布式并行最优潮流运算,并用通用增广拉格朗日法加快收敛速度,对分布式并行优化算法做了详细推导。仿真结果表明,该算法可显著加快大系统的优化速度,提高控制的实时性和可靠性,符合电力市场发展的需求。

基于电网分区的分布式输电能力计算

结合电网中的不同电力公司所辖电网具有相互独立且互联的特点,提出一种适于大区域互联电网的分布式输电能力协同计算方法。该方法通过分解-协调模型实现互联电网的解耦,采用增广拉格朗日法和辅助问题原理实现输电能力按地理分区,形成一个迭代形式的分布式输电能力计算框架,迭代中通过交换边界节点信息将互联外网信息反映到各分区的计算中,各地的子网络计算相对独立。新英格兰10机39节点测试系统证明该文所提方法的有效性。

泾惠渠灌区地表与地下水优化调度研究

在考虑泾惠渠灌区各县区水资源、农业生产、渠系工程现状差异基础上，利用大系统分解协调模型和模糊技术研究该灌区地表、地下水联合优化调度模型，得出其丰、平、枯年水资源利用方案，并与现有用水方案比较分析，表明该研究结果切合实际。

广州市白云区岭南围排水系统优化调度研究

通过建立大系统递阶分解协调模型,并用离散微分动态规划法(DDDP)进行求解,对广州市白云区岭南围区内的泵站闸门进行优化调度,使岭南围排涝系统在整个运行过程中处于最佳状态,充分发挥工程效益,节省运行费用,避免洪涝灾害给人民带来的损失。

焦作市需水预测与水资源优化配置研究

针对焦作市日益紧张的水资源供需矛盾问题,采用指标分析法建立了工业、农业、生活和生态环境的需水预测模型,预测了2030年焦作市的需水量,并建立了多目标优化配置模型,兼顾社会、经济和环境效益,采用大系统分解协调法进行优化配置,在优先满足生活用水的条件下对各区水资源进行分配,预测了2030年保证率50%、75%各区的缺水量。