基于鹈鹕优化CNN-BiLSTM的电力负荷预测

为了提高电力负荷的预测精度,基于卷积神经网络(CNN)的空间特征提取能力、双向长短时记忆(BiLSTM)网络的时序预测性能以及鹈鹕优化算法(POA)的寻优能力,提出了一种新的基于CNN、BiLSTM、POA的组合电力负荷预测模型(POA-CNN-BiLSTM)。首先利用CNN提取电力负荷时间序列的特征向量,然后输入到BiLSTM网络进行双向循环训练,构建CNN-BiLSTM预测模型,并采用POA优化BiLSTM网络的隐藏层单元数、学习率和正则化系数等参数,最后输出电力负荷预测结果。将提出的模型应用于某区域电力负荷预测,结果表明,BiLSTM、LSTM模型预测精度优于最小二乘支持向量机(LSSVM)模型;BiLSTM模型预测精度优于LSTM模型;POA的寻优精度优于粒子群优化算法(PSO);CNN-LSTM、CNN-BiLSTM组合预测模型预测精度优于LSTM、BiLSTM模型;POA-CNN-BiLSTM模型预测精度优于POA-LSSVM、PSO-LSTM、POA-LSTM、POA-BiLSTM和POA-CNN-LSTM模型,能更好地追踪电力负荷的变化趋势。

金沙江下游梯级受端电网消纳空间分析方法

特大流域水电站群跨省跨区送电与受端负荷需求、本地电源特点等密切相关,需要准确分析不同时空的电网平衡需求以确定合理的消纳空间。本文以金沙江下游梯级送电工程为背景,考虑受端电网调峰和本地清洁能源消纳需求,提出电量消纳空间分析方法。该方法以受端火电机组为调节单元,其他类型电源采用典型运行方式,利用逐月典型日电力电量平衡理论分别构建受端电网最小、最大消纳电量的混合整数线性规划模型。以某受端电网为对象分析确定全年逐月省外电量消纳能力,并与2021年实际受电量对比。结果表明,除2月外各月省内供电能力均难以满足用电需求,1月、6~8月、12月负荷大,具有较强的省外电量消纳能力,且实际受电量处于消纳空间中位值,验证了最大、最小消纳边界的有效性,为合理安排梯级水电站送电计划提供了决策支持。

溪洛渡、向家坝、三峡和葛洲坝坝址设计径流复核分析

为更好地编制溪洛渡、向家坝、三峡和葛洲坝电站发电计划,指导水库调度,针对坝址设计来水进行复核分析。根据长江上游25个控制性水库的位置及水文站网分布,对各依据水文站1959~2014年的旬径流系列进行了统计分析、插补延长、还原计算,推求得到了各坝址处的径流过程。其中溪洛渡和向家坝坝址多年平均年径流量与可研成果基本相同;三峡和葛洲坝坝址多年平均年径流量为4290亿m^(3),因近年向家坝至三峡区间来水偏少,计算较初设偏小约4.9%。综合分析认为,本次研究成果较为合理。

汛期水库调度对小江水华的影响

为研究三峡水库汛期调度对支流水华的抑制效果,于2022年6月24日—7月3日,跟踪监测三峡水库调度前期、调度期、调度后期代表性支流小江的藻类群落结构与水体理化因子,采用Kruskal-Wallis秩检验分析调度前后的水环境变化,采用Pearson相关分析和逐步回归分析探究藻类与环境因子的关系,采用RDA分析探究不同环境因子对藻类群落结构变化的贡献度,构建结构方程模型解析水库调度对水华的影响。结果显示,调度前期小江常年回水区发生蓝藻水华,以叶绿素a浓度表征的藻类生物量最高达到58.33μg/L;通过调度水位抬升后,藻类生物量降至6.41μg/L。回水区水温、pH值、总氮(TN)浓度降低,总磷(TP)浓度、硝酸盐(NO_(3)^(-)N)浓度升高(p<0.01);逐步回归分析结果表明藻类生物量受水位变化过程中的TN、NO_(3)^(-)-N、磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)、水温、电导率(Cond)和化学需氧量(COD)的影响,共解释了79%的生物量变化。结构方程模型表明,水位抬升能降低COD浓度,显著降低支流水体的叶绿素a含量。研究结果表明通过适当的水库调度能够有效抑制三峡支流水华,这可为水库生态环境管理和保护提供依据和新的解决方案。

乌东德白鹤滩梯级水库补偿效益分析

乌东德、白鹤滩水电站是"西电东送"的骨干电源点,共有调节库容134. 56亿m^3,补偿效益明显。结合乌东德、白鹤滩的调度规则,以提高枯期保证出力为目标,分别从增加枯期供水量、提高枯期出力及增发电量三个方面对补偿效益进行了分析。经测算,在乌东德白鹤滩梯级电站的补偿调节下,向家坝枯期下泄流量提高了30. 0%,溪洛渡、向家坝两座电站枯期平均出力提高了188万k W、年平均增发电量59亿k W·h。

基于门限回归的梯级水电站群调度规则研究

针对梯级水电站群的调度运行往往根据经验操作、缺少充分的科学依据的问题,根据门限回归具有非线性决策的特点,建立了梯级水电站群最优调度规则的门限回归调度函数,结合算例进行了最优调度规则的模拟计算,并与线性方法所得结果进行了对比。结果表明,此模型具有合理性、可行性及实用性。

彭水水电站对重庆电网运行方式的影响研究

针对彭水水电站投产后将对重庆电网运行方式产生重大影响,结合重庆电网的实际情况和彭水水电站各月的发电量,分析了该站对重庆电网运行的影响,并提出了合理化建议,可为重庆电网解决此问题提供参考。

气候变化及人类活动对三峡水库入库径流特性影响分析

近年来,受气候变化、人类在长江上游兴建大量大型水库等活动的影响,三峡水库入库径流特性已较天然情况发生了较大的变化。为了掌握新环境下三峡水库入库径流的特性以及未来的变化趋势,收集分析了长江上游历年降雨情况和近20年兴建的大型调节性水库资料,并结合近年来三峡水库入库径流资料,对径流年内变化规律和年际变化规律进行对比分析,结果表明三峡水库入库径流具有以9年为周期的年际变化特性,年内分配更加平稳。考虑未来10年上游大型水库的兴建和投产情况,对未来三峡入库径流的变化趋势进行的定性分析结果表明,未来三峡入库流量年内分配过程将更加均匀。

三峡水库入库洪水与坝址洪水关系研究

三峡水库自2003年蓄水以来,库区的产汇流规律及径流特性发生了较大改变。为科学调度三峡水库,充分发挥其综合效益,对比了其入库洪水和坝址洪水的差异,并从洪峰、洪量及峰现时间3个方面分析了两者之间的关系。在此基础上,通过线性回归法,从洪峰、3 d洪量以及7 d洪量3个方面分析了入库洪水和坝址洪水的相关关系。结果显示,相关关系都在0.9以上,表明相关关系较好。

长江上游水库群调蓄对三峡水库流量预报的影响分析

随着长江上游水利工程的不断兴建投运,上游水库的调度运行对三峡入库流量预报的影响也越来越大。为了提高三峡水库流量预报精度,结合上游主要大型水库的调度规则,分析了上游水库兴建前后,三峡入库流量年内变化情况;结合长江上游关键水库的典型调度过程,重点分析了对三峡短期入库流量预报的影响;结合分析结果,提出了提高预报精度的方法和改进措施,为提高三峡水库入库流量预报的精度和更好地发挥三峡工程的综合效益服务。

基于改进人工神经网络的梯级水电站群调度规则研究

针对水电站群的运行依靠经验、缺少科学依据的问题,根据人工神经网络的非线性决策特点,提出了水电站群最优调度规则的改进人工神经网络模型,并结合实际算例,进行其最优调度规则的模拟计算。结果表明,模型合理、可行且实用。

流域梯级水电站经济运行效益评价体系研究

针对现行水电站经济运行效益考核办法存在的问题和不足,为合理评价梯级水电站经济运行效益,并为今后工作的改进提供指导,基于现有水电站经济运行评价办法,分析了流域梯级水电站经济运行效益影响因素,构建了一套定性和定量指标相结合的指标体系,并给出了相应的评分办法。该套评价体系选择的指标较全面,避免了采用单一指标评价的片面性,为今后制定梯级水电站经济运行效益评价办法提供了新思路。

基于Copula函数的入库洪水与坝址洪水关系研究

采用频率分析法计算入库设计洪水时,需要通过相关分析将坝址洪水系列插补得到对应的入库洪水系列。常用的线性回归法假设两者满足线性关系且入库洪水系列服从正态分布,可能与实际情况并不相符。引入Copula函数构建坝址洪水与入库洪水的联合概率分布和条件概率分布,计算给定坝址洪水时入库洪水的条件最可能值和置信区间,提出了一种基于Copula函数的入库洪水插补新方法。三峡水库的应用实例表明:线性回归法得到的入库洪水值在坝址洪水量级较大时明显偏小,甚至稀遇洪水时不在90%置信区间内。所提方法能较好地反映坝址洪水与入库洪水的内在关系,不仅可以计算入库洪水的各种点估计值,而且能够定量评价估计的不确定性。

基于知识推理的水库智能化调度决策技术研究

针对传统调度决策中存在水力资源优化利用效果不佳和计算效率低等问题,基于水库调度决策工程实践,应用知识推理机理,以调度函数为规则库,提出了一种基于知识推理的水库智能化调度决策新方法。实例对比分析结果验证了该法有效、可行。

基于洪水地区组成的门限-人工神经网络洪水预报模型

以寸滩站洪水预报为实例,将门限(Threshold)思想引入传统人工神经网络(ANN)洪水预报模型,建立了寸滩站洪水预报的门限-人工神经网络流量预报模型(T-ANN);同时,将洪水地区组成因素引入到模型中,实现对不同类型洪水的自动识别。检验表明,该模型洪水预报精度高,且各来水类型均能获得较好预报效果。

基于投影寻踪法的三峡入库洪水与坝址洪水分类

根据暴雨洪水特性和洪水地区组成分析了三峡水库入库洪水特性。选择代表洪水峰型、槽蓄量、洪水地区组成等不同影响因素的量化指标,采用投影寻踪法进行洪水分类。在此基础上,进行了入库洪水与坝址洪水关系研究。结果表明,分类别的入库洪水与坝址洪水系列具有较高的相关性,其相关关系可作为坝址洪水转换为入库洪水的参考依据,以更好地指导水库调度运行实践。

三峡区间TMPA和IMERG卫星降水产品精度评估

为了验证卫星降水产品对地面站点降水观测数据的可替代性,研究利用地面站点观测数据,采用统计分析方法,对三峡区间流域TMPA3B43V7、GPMIMERG卫星降水产品进行月尺度下的精度评估。结果表明:2种卫星降水产品表现出较好的一致性;在流域上游地势平坦区域纬度较低,卫星降水产品精度相对较差;在流域下游高山峡谷地形纬度较高,卫星降水产品精度较好;卫星降水产品具有替代地面站点降水观测数据的潜力,在三峡区间流域具有一定的适用性。研究成果可为应用卫星降水产品进行三峡区间流域水文模拟、降水趋势分析等奠定基础。

基于短中期水文预报的三峡水库优化调度运用

准确、及时的水文预报是水库优化调度的基础和技术支撑,是科学化、精细化调度的保障。目前三峡水库预报范围已覆盖长江上游流域78万km2,一周以内的短中期水文预报成果准确、可靠。总结了试验蓄水期以来三峡水库基于短中期水文预报的各种优化调度实践,可为其他水库调度提供借鉴。

金沙江下游——三峡梯级水库水资源综合调度研究

2013年,随着金沙江流域的向家坝、溪洛渡水库相继蓄水,金沙江下游-三峡梯级水库形成。梯级水库包含溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝4座水库,目前正在全面发挥防洪、发电、航运、生态、供水等综合效益。为提高水资源利用率,探索出了以"水情信息统一管理、水库来水统一预报、调度方案统一制作、对外关系统一协调"为核心的金沙江下游-三峡梯级水库统一联合调度模式。统筹考虑防洪、发电、航运、生态、供水等综合利用需求,开展了汛前联合供水、汛期联合防洪减灾、汛末协调兴利蓄水等梯级水库联合调度。

基于动态权重的水文时间序列相似性分析方法

水文时间序列相似性分析对于洪水预报、防洪调度等具有参考作用。针对洪水特征的关注重点随研究问题的不同而变化,构建了由过程形态和特征值组成的相似指标体系和加权综合相似性度量指标,提出了基于动态权重的相似性分析方法。引入混合交叉赋权法的原理,在不同研究问题中对相似指标赋予不同权重,然后利用相似指标结合权重查找出相似水文时间序列。以嘉陵江北碚水文站历史洪水过程在不同研究问题时的相似性分析为例,对该方法进行验证,结果表明基于动态权重的水文时间序列相似性分析方法可有效识别相似洪水.在实际问题分析中具有可行性。