不确定来水条件下龙羊峡水库年末水位优化

以黄河上游多年调节水库龙羊峡及下游刘家峡水库为研究对象,考虑来水不确定性影响,建立梯级水库群多目标随机优化模型,并基于理想点法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)决策方法,求解当年发电量与年末水位Pareto方案集中最佳方案,探讨来水频率及起调水位对年末水位和发电量的影响,验证年末期望水位保证多年调节水库发电效益的可靠性。结果表明:在不确定来水条件下,龙羊峡水库年末期望水位与龙羊峡水库、刘家峡水库年期望发电量之间存在竞争关系;龙羊峡水库来水频率越低、起调水位越高时,龙羊峡水库年末水位越高,龙羊峡水库、刘家峡水库发电量越大;基于提出的年末水位优化方法可大幅缩减龙羊峡水库现行调度方式下年末水位范围,且保障发电效益的可靠性在98%以上。

龙羊峡水库年末水位控制与汛期弃水研究

【目的】合理控制龙羊峡水库年末（水文年年末,6月末）运行水位,为安全高效利用龙羊峡水库和保障黄河水资源综合利用效益提供参考。【方法】通过逐步回归分析方法,率定龙羊峡水库年末水位关键影响因子;建立BP神经网络预测模型,通过反推法确定龙羊峡水库年末消落水位下限;引入水库临界弃水概率的概念及计算公式,通过控制汛期临界弃水概率确定龙羊峡水库年末消落水位上限。【结果】龙羊峡水库年末消落水位关键影响因子为当年入库水量、年初水位、次年入库水量和当年黄河干流用水量;当年年末水位不低于死水位且汛期弃水概率在10%以内时,龙羊峡水库合理的年末水位应控制在2 575.0~2 576.5m。【结论】通过BP神经网络模型对水库年末消落水位的预测控制,并结合水库汛期临界弃水概率指导水库汛期防洪,可在防洪安全的基础上有效地提高水库的发电效益。

基于SRA-GP的水库年末水位预测模型

为了克服传统预测方法的不足,利用逐步回归分析优选因子的功能和遗传程序设计搜索模型结构能力强的优点,建立了多年调节水库年末消落水位预测模型,并将其用于多年调节水库年末消落水位的预测。模型通过逐步回归分析寻找因子,再利用演化计算自动寻找最优的模型结构,与传统方法相比不仅具有较大的灵活性和智能性,而且在一定程度上提高了遗传程序的寻优效率。实例表明,模型适应性强,预测精度高,可以为水库调度提供一定依据。

多年调节水库年末水位研究

建立了预测多年调节水库年末水位的ANN预测模型，针对GA、BP算法的优缺点，运用GA—BP算法求解网络模型。通过黄河龙羊峡水库实例计算证明，该方法可为水库调度提供一定依据。

基于遗传程序设计的水库年末水位预测模型

为了克服传统预测方法的不足，采用遗传程序设计，建立了多年调节水库年末消落水位预测 模型。该模型利用演化计算自动寻找最优的模型结构，比传统方法具有较大的灵活性和智能性。 通过对洪家渡多年调节水库的实例计算，不仅得出影响因子与年末消落水位的最佳函数式，而且用 于拟合和预报的精度均满足要求，可以为水库调度提供一定的依据。

基于上游综合调度模型的龙羊峡水库年末水位研究

为满足防洪防凌、供水、发电以及兼顾宁蒙河段减淤等多目标需求,建立黄河上游综合调度模型并合理性分析;基于模型优化结果,率定龙羊峡水库年末水位影响因子,构建多元线性回归的预测模型,拟定出龙羊峡水库年末水位的合理控制方案。与基于实测年末水位的预测结果对比表明,基于优化年末水位的预测结果较好,与年初水位呈现出极好线性关系。拟定控制方案同时考虑到当年来水量及次年来水量的影响,有助于指导龙羊峡水库的调度运行。

多年调节水库年末消落水位控制规则研究

结合黄河中上游梯级水库，本文研究了多年调节水库起调水位对联合调度的影响，提出了获取多年调节水库年末消落水位控制规则和风险分析方法。该研究对多年调节水库调度运用具有重要的实用价值。

多年调节水库年末消落水位的多目标决策模型

多年调节水库年末消落水位的合理控制是保证水库(群)长期正常运用的关键。为此,在分析多年调节水库发电量与水库蓄能关系的基础上,建立了确定其年末消落水位的多目标决策模型,通过该模型的求解,可以在给定权重下一次性得到多年调节水库的年末水位及相应的最优发电策略,为最终决策提供依据。

多年调节水库年末消落水位的确定

多年调节水库年末消落水位的合理控制是保证水库(群)长期正常运用的关键。在分析了多年调节水库发电量与水库蓄能关系的基础上建立了确定其年末消落水位的多目标决策模型,并使用模糊多目标动态规划的方法进行求解,在给定权重下可一次性得到多年调节水库的最优年末水位及相应的最优发电策略,为最终决策提供依据。

龙羊峡水库年末运行水位控制研究

龙羊峡多年调节水库年末运行水位控制是关系到黄河上游梯级水电站整体效益的关键问题。在分析影响龙羊峡水库年末运行水位主要因素的基础上,结合黄河上游梯级水库联合调度的特点,建立了龙羊峡水库模拟调度模型,拟定以三个来水典型年和不同起调水位的组合方案,在满足下游综合用水基本要求的前提下,重点从发电量和弃水概率两方面分析论证了龙羊峡水库年末运行水位的合理控制区域。研究成果对今后龙羊峡水库调度运行和其他类似多年调节水库的调度具有一定的参考价值。

市场环境下基于奔德斯分解的年末水位优化策略及模型

在市场环境下,水电站年末水位优化需要考虑来水、负荷等不确定性因素,提出了年末水位优化与短期市场出清一体化决策框架,在满足各种场景约束条件下,实现了收益最大化。基于该框架,构建以目标年的水电收益最大化为上层目标、以各种场景下市场出清福利最大化为下层目标的双层规划模型,其中上层决策优化确定水电厂年末预留水位,下层决策优化确定各场景、各时段下的市场出清价,运用随机规划的互补性理论转化为等式约束数学规划模型(MPEC),并运用强对偶理论,将模型中的非线性项进行线性化,形成大规模混合整数线性规划模型(MILP)。提出了主、子问题一体控制的最优奔德斯(Benders)分解方法,确保分解协调的最优性与高效性。最后,算例验证了模型和求解方法的有效性。

基于BP神经网络的龙羊峡水库年末消落水位控制研究

龙羊峡水库长期处于低水位运行,严重影响了其综合效益。运用逐步回归的方法寻找影响水库年末消落水位的主要因素,以此为基础,建立了控制龙羊峡水库年末消落水位的BP神经网络模型,并采用长系列资料对逐步回归模型和BP神经网络模型的预测结果进行了比较和误差分析。结果表明,BP神经网络模型优于逐步回归模型。

确定梯级水库中多年调节水库年末消落水位的模糊多目标决策法

在分析多年调节水库水电站发电量与水库蓄能量关系的基础上,建立了确定梯级水库中多年调节水库年末消落水位的模糊多目标决策模型.求解该模型可得到在给定权重下多年调节水库的年末水位及各级水电站相应的最优发电量.

乌溪江梯级湖南镇水库年末消落水位研究

本研究结合乌溪江梯级水库自身的特点,分别对其丰、枯流量系列进行了全梯级长系列连续径流调节计算,并建立了若干基于供水和发电的综合评价指标。通过对不同消落水位下这些评价指标的变化情况进行分析,确立了乌溪江梯级湖南镇水库的年末消落水位的合理取值范围,成果具有一定实用性。

南水水库年末消落水位的确定

南水水库为多年调节水库,其年末消落水位的合理控制是保证该水库长期正常运用的关键,为了在年底得到一个合理的年末消落水位,应在发电和蓄能之间合理分配水电站的水位和库容。在分析了多年调节水库发电量与水库蓄能关系的基础上建立一个多目标决策模型,并利用模糊优选-多目标动态规划方法,求解了在给定权重系数的前提下的最优年末消落水位和最优发电流量,为最终决策提供依据。

基于分时电价的多年调节水库年末消落水位研究

针对梯级水库中多年调节水库年末消落水位优选问题,结合分时电价下梯级水库中长期发电优化调度的特点,建立了分时电价下多年调节水库年末消落水位优选模型,并应用协同进化遗传算法对模型进行了求解。乌江梯级水库实例计算结果表明,该模型与求解方法可靠、合理,为分时电价下梯级水库发电优化调度提供了理论计算依据。

嵌套短期弃电风险的水光互补中长期优化调度研究

传统水光互补中长期调度模型未考虑光电的短期随机波动性,忽略了短期弃电风险,由此制订的调度规则难以有效协调光电消纳与流域水资源综合管理。本文提出嵌套短期弃电风险的水光互补中长期优化调度方法。首先,分析水电与光电联合运行过程中可能产生的弃电情形,并对弃电损失进行量化;其次,基于日调度模型的多情景分析制订中长期弃电损失函数,以定量表征水电出力与光伏弃电率之间的关系;最后,将弃电损失函数嵌套在中长期优化调度模型中,推导互补系统的适应性调度规则,识别水库年末消落水位关键控制因子。以龙羊峡水光互补工程为实例,研究表明:(1)弃电损失函数呈S形,水电出力过低或过高均不利于光电消纳;(2)月末水位/库容为输出变量、可用能量为输入变量的调度函数能较好地指导水光互补中长期调度;(3)互补情景下水库年末消落水位受年初水位、当年水流入能和当年水电站发电量显著影响,而受光伏年发电量影响较小。

基于决策树技术的多年调节水库年末消落水位研究

本文建立了判别多年调节水库年末消落水位的决策树,并以乌江上游梯级为实例进行了验证。结果表明,应用该决策树指导乌江上游梯级水库运行调度具有概念清晰、操作简便等优点,多年平均可增加梯级发电量2.66亿kW.h,研究成果已成功应用于生产实践中。

多年调节水库年末控制水位多目标预测模型研究

针对多年调节水库年末控制水位的优选问题,在分析其年发电量与年末库蓄能量关系的基础上,建立了兼顾多年调节电站装机容量效益的年末控制水位多目标预测模型,并以黄河上游龙羊峡水库为例进行了验证。通过入库径流、年初起调水位对年末控制水位的影响分析,揭示了多年调节水库年末控制水位优选的本质。实例计算结果表明,龙羊峡水库2006年之后的运行方式相对之前,已经有了较明显的改善,提高很大,同时也说明新模型合理有效,可用于指导生产实践。

电力市场环境下多年调节水库年末消落水位研究

针对梯级水库中多年调节水库年末消落水位优选问题,结合电力市场环境下梯级水库中长期发电优化调度的特点,本文建立了电力市场环境下多年调节水库年末消落水位优选模型,并应用协同差分演化算法对模型进行了求解。通过乌江梯级水库实例验证,计算结果表明本文所提出的模型与求解方法具有可靠性与合理性,为电力市场环境下梯级水库发电优化调度提供了理论计算依据,具有应用推广价值。