模糊多目标动态规划法在确定水库年末蓄水位中的应用

《模糊多目标动态规划法在确定水库年末蓄水位中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、模糊多目标动态规划法在确定水库年末蓄水位中的应用【摘要】合理确定多年调节水库调度期末消落水位，对于制定水电站水库的优化调度方案有着重要意义，本文采用多目标动态规划法，以某水库调度计划为实例，给出了确定调度期末水位的具体求解过程。　　【关键词】优化调度；调度期末水位；模糊多目标动态规划法　　引言　　近年来，近年来我国的水电站水库优化调度技术取得了很大的进步，尤其是在防汛抗旱工作方面成绩更加突出，但不少水库片面注重安全管理，未能充分做好资源的优化配置，从而导致资源浪费。　　本文主要介绍制定水库（群）年

2、发电计划时，如何确定调度期末水库蓄水位。梯级水库群中，一般上游龙头水库为多年调节水库，下游水库群调节能力较差。多年调节水库调节主要是将丰水年多余水量蓄在水库中，以供枯水年用，同时可以对下游水库进行径流补偿，也可对电力系统中的其它电站进行电力补偿。因此，多年调节水库调度运行不仅影响当年，而且影响到后期的效益和整个梯级水库群的调度效益，做好梯级水库群的调度意义重大。而调度的关键是如何科学合理的确定多年调节水库调度期末水位。　　确定多年调节水库调度期末水位，目前可采用的方法比较多，常见的有线性回归方法，

3、神经X模型法，遗传算法，决策树法和多目标动态规划法等。本文在分析工程实例的基础上，研究拟订了一个多目标决策模型，用以确定最优调度期末水位。　　确定最优调度期末水位的数学模型　　多年调节能力水库可以在多年之间进行径流量的调节，多年调节水库贮存的能量可以分为不蓄能和蓄能。对于以发电为主的水库，不蓄能主要是发电量。要增加当年发电量，则会增加耗水量，年末水位降低，蓄能减少，影响次年的发电用水；而要增加年末蓄能，则会减少当年的发电用水，使当年发电量降低。因此发电量最大与蓄能最大之间有矛盾，是一个多目标决策问

4、题。下面将建立一个多目标决策模型，并使用模糊多目标动态规划法，对给定权重系数下的最优年末水位以及最优发电量进行求解。　　1.目标函数　　（1）　　式中：为当年发电量（），为年末蓄能，是年末蓄水库容的函数，为年内时段数，为单位耗水率（），K为出力系数，Qt为t时刻的发电流量，Ht为水头值，△t为单位时段。　　2.约束条件：　　（1）水量平衡约束：　　（，）（2）　　式中：、分别为第水库第时段初、末库容（）；为时段的时段长（s）；、分别为第水库第时段平均入库流量和出库流量（）；为第水库至第水库时段平均

5、区间入流量（）。　　（2）库容约束：　　（，）（3）　　式中：、分别为水库允许最高水位和死水位对应库容（）。　　（3）预想出力约束：　　（，）（4）　　式中：为水电厂的预想出力（）。　　（4）库容曲线约束：　　Z上，（，～）（5）　　式中：Z上，为第水库时段初水库水位（）。　　（5）发电保证率约束：　　（6）　　式中：和分别为第水电厂的保证出力（）和设计发电保证率（%）。　　（6）初始与终止库水位约束：　　（7）　　（8）　　式中：为第个水库调度期初水库蓄水位（），为给定值；为第个水库调度期末水库

6、蓄水位（），可给定或不给定。　　（7）变量非负约束　　以某水库为例的计算成果　　1.模型求解　　由于目标存在冲突和不可公度性，而且单位耗水率难以确定，故可对目标函数进行归一化处理约去。而归一化处理可看作是一种特殊的模糊化，即隶属度函数为线性函数的一种模糊化。具体处理可见下式：　　（9）　　式中：分别为发电效益权重和蓄能的权重，理想最大发电量，为每个时段的发电量。　　对模型的求解可以用传统的动态规划法求解，递推方程可以用下式表示：　　（10）　　2.实例计算　　以某水库为例，某一水文年入库径流过程见

7、表1，年初水位取，取不同的权重，根据是式（9）和（10），计算不同的权重下的优化结果，具体结果见表2和图1与2。　　根据计算结果表2和图2可以看出，随着减小，年发电量减少，年末水位增加。当时，多年发电量以及年末水位对敏感性降低。在实际中，决策者还可依据预报来水和发电负荷要求，确定发电量与蓄能间的相对重要程度，进而确定相应的权重系数，并通【摘要】合理确定多年调节水库调度期末消落水位，对于制定水电站水库的优化调度方案有着重要意义，本文采用多目标动态规划法，以某水库调度计划为实例，给出了确定调度期末水位

8、的具体求解过程。　　【关键词】优化调度；调度期末水位；模糊多目标动态规划法　　引言　　近年来，近年来我国的水电站水库优化调度技术取得了很大的进步，尤其是在防汛抗旱工作方面成绩更加突出，但不少水库片面注重安全管理，未能充分做好资源的优化配置，从而导致资源浪费。　　本文主要介绍制定水库（群）年发电计划时，如何确定调度期末水库蓄水位。梯级水库群中，一般上游龙头水库为多年调节水库，下游水库群调节能力较差。多年调节水库调节主要是将丰水年多余水量蓄在水库中，以供枯水年用，同时可以对下游水库进行