基于电源聚合-分解模型的新能源电力系统月度发电计划优化方法

针对高比例新能源电力系统出力随机波动性强、月度机组组合优化困难等问题,提出了一种基于电源聚合-分解模型的月度发电计划优化方法。首先,在区域电网聚合框架下,建立基于相同类型火电机组和风电场、光伏电站汇集节点的电源聚合模型;然后,以新能源月度出力多场景为输入,以全网发电经济性与清洁性最优为优化目标,建立月度机组组合聚合优化模型,确定聚合火电机组和新能源场站的总运行台数和总出力;最后,考虑系统节能发电、"三公"调度、机组运行约束、场站资源特性等因素,分别建立火电机组运行状态分解优化模型、发电经济调度优化模型、新能源场站电量计划分解模型,确定满足所有新能源出力场景的火电机组最优机组组合方式和新能源场站电量计划。算例基于"三北"地区某省级电网实际数据开展测算,结果验证了所提出方法的有效性和实用性。

大系统分解─聚合法在拱式渡槽整体结构优化中的应用

该法以渡槽整体造价最低作为总目标函数，将整个系统分为槽身、排架、主拱圈３个子系统，分别采用不同方法对各子系统进行优化；以排架间距作为关联变量将各子系统目标函数进行聚合，并由聚合模型确定出整个系统的最优解；最后通过关联变量将系统最优解返回子系统，寻得各子系统的最优方案．

基于大系统分解-动态规划聚合法的多块滩涂围垦进度决策优化

为了解决多块滩涂围垦进度决策问题,采用大系统分解-动态规划聚合法对多块滩涂的土地利用进行优化和最优开发。将多块滩涂框围进度最优决策模型分解为若干个单块滩涂土地利用规划线性子模型,采用动态规划逐次逼近法对子系统进行优化,确定各块滩涂在不同投资现值下的多阶段一系列优化结果与收益及费用指标体系,再针对各块滩涂围垦决策子模型采用动态规划法进行动态规划聚合,对多块滩涂进行围垦进度决策。求解方法能够给出多块滩涂框围进度和相应土地利用最优布局和开发进度决策。

基于聚合–分解的并联水库群防洪优化调度研究

基于聚合-分解框架，构建了并联水库群防洪调度函数：在聚合步骤中，将总出库流量表示为聚合水库库容的分段线性函数；在分解步骤中，按各水库来水量比例分解总出库流量，得到各水库出库流量。从而构建了并联水库群防洪优化调度模拟模型，采用遗传算法进行模拟优化，识别分段线性函数的关键参数。以广西西江流域百色、龙滩、青狮潭三个并联水库为实例开展研究，计算结果表明，较常规调度，优化调度在率定期（共10场次洪水】和检验期【共5场次洪水】分别能使下游防洪控制点梧州站平均多削峰970m3／s和1320m3／s。因此，提出的方法对指导水库群防洪优化调度有一定价值。

奎屯灌区水库群水资源优化调度模型

运用统计分析水源,利用Jensen模型表达缺水对作物产量的影响。以灌区综合保证率最大为目标,建立灌区水资源配水模型,探讨了λ值的确定问题,借助动态规划、线性规划和一维搜索介绍了水源时空的分配和子系统的协调。

面向农田灌区水利泵站工程的决策优化研究

针对目前农田灌区水泵站用水方案优化多集中于南水北调等大型工程而忽略自身泵站机组改进的现状,通过构建并联泵站机组最低系统功率模型和单泵站最低日进水耗费模型,利用大系统分解-动态规划聚合法求解对应值。结果显示,研究所构建模型能够降低6.38%以上的系统功率,单位进水费用最大节约百分比为38.59%。表明所构建模型具有良好的性能,能够为水泵站的节能减排提供参考与借鉴。

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.

基于宜居村镇建设的混合状供水管网优化设计研究

对泵站加压式混合状供水管网优化设计问题进行了分析和探讨。针对泵站加压式混合状供水管网水力特性,提出了以管网系统年折算费用最小为目标函数,以水泵扬程和具有标准管径的干、支管管道长度为决策变量的泵站加压式混合状供水管网优化设计数学混合模型,模型求解时,人为破环成树状供水管网,并增加切断点处水头约束采用,采用大系统分解-动态规划聚合方法对此模型进行求解,最后获得管网系统优选方案及对应供水管网系统最小年折算费用,为此类定量问题的决策提供了一定的依据和参考。

基于单机组试验选优的并联泵站群组合优化运行算法研究

以并联泵站群日提水耗电费用最少为目标,构建包含各时段泵站运行数、站内水泵开机数、水泵叶片安放角及机组转速4个决策变量的并联泵站群变角变速组合日优化运行数学模型,提出基于二级子系统试验选优的大系统二级分解-动态规划聚合法。通过将原模型进行二次分解,获得以单机组日提水耗电费用最小为目标,各时段水泵叶片安放角及机组转速为决策变量的单机组变角变速组合日优化运行数学模型,采用大系统试验选优法求解。进而通过一系列二级子系统不同提水要求下的优化计算,获得单机组日提水量与提水费用的一一对应关系,原模型即可转化为以并联泵站群日提水费用最少为目标、各机组日提水量为决策变量的聚合模型,并采用动态规划方法求解。该方法可进一步完善组合工况调节方式下并联泵站群优化运行理论,较由站内单工况优化运行下获得的并联泵站群优化运行效益更为显著。以典型并联泵站群为计算实例,优化结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用较定角恒速运行分别平均节约8.41%、23.07%、32.79%。

单块滩涂围垦进度决策优化

针对单块滩涂土地利用优化规划与最优开发进度决策问题,使滩涂围垦达到预期的目的,并获得良好的经济效益。确定滩涂围垦工程的规模和空间布局、开发方案及实施策略。以单块滩涂阶段末总净效益现值最大为目标,各阶段开发面积为决策变量,充分考虑各阶段单位筹集资金、滩涂总面积、适宜垦殖面积、各垦殖项目面积上下限为约束条件,构建以单块滩涂计算期末总净效益最大为目标函数的单块滩涂优化围垦进度模型。采用大系统分解-动态规划聚合法求解该模型,获得单块滩涂各垦殖项目各阶段最优开发面积,以及对应的最大总净效益现值。提出的模型求解方法对今后开展单块滩涂开发建设具有一定实用价值,也为进一步开展多块滩涂优化围垦进度研究提供理论基础。