基于风险对冲规则的两阶段水库调度模型研究

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1、分类号学号M201173284学校代码10487密级硕士学位论文基于风险对冲规则的两阶段水库调度模型研究学位申请人：张娜妮学科专业：系统分析与集成指导教师：黎育红副教授答辩日期：2014年2月27日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceTwolevelmodelsforReservoirOperationsbasedonHedgingRulesCandidate:ZhangNani

2、Major:SystemAnalysisandIntegrationSupervisor:Prof.LiYuhongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaFebruary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式

3、标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华

4、中科技大学硕士学位论文摘要水库调度是水资源系统分析的重要内容之一，其核心问题是确定“何时放水”以及“放多少水”。当今不断变化环境给水库调度带来了各种挑战，因此本文从经济学理论出发讨论了水库供水系统的最优对冲属性。将基于边际效益MB（MarginalBenefit）原理推导出的对冲规则HR（HedgeRule）嵌入到水库调度模拟。分析了基于径流预报的水库调度概念模型，讨论了（1）对冲的开始点和结束点理论；（2）不同供水需求水平下的对冲范围划分准则；（3）径流非稳态的影响分析原理。对冲规则的详细分析有助于更好的理解最

5、优对冲和简化对冲规则的数值优化。该理论的分析与应用为进一步理论研究提供了基础。针对两阶水库调度模型，本文具体分析了在确定和不确定条件下三种典型约束（质量平衡，非负排水，库容限制）对水库调度优化条件的影响。当所有非负约束和库容约束没有绑定时，HR根据边际效益原理（当前阶段和未来阶段的边际效益值相等）得到最优水库调度方案。当绑定非负约束和库容约束时，会影响边际效益和对冲范围。此外，径流预报的非稳态使得各种约束的影响更加复杂，因此未来径流不确定性使的HR更适合于需要将水存储来预防非稳态带来的风险。根据KKT优化条件推导

6、出不同约束条件下的数值模型，然后提出了求解数值模型的算法并在实例中得到验证。同时，本文将二阶段模型扩展至多阶段模型，进一步讨论了预报误差以及折现率对水库调度的影响，为变化环境下的水库调度问题，提供了有益的科学分析、高效的模型方法和实用的调度决策工具。关键词：供水、水库调度、对冲规则、边际效益；I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractReservoirOperationisanimportantpartofthereservoirwaterresourcessystemsanalysis,thecorei

7、ssueistodetermine"whentoturnonthewater"and"putmuchwater."Today'schangingenvironmentforreservoiroperationposeschallenges,thispaperdiscussestheoptimalhedgingpropertiesofreservoirwatersupplyfromeconomicstheory.Wewillembedthehedgerule(HR)derivedfromprincipleofmar

8、ginalbenefitintothereservoiroperationsimulation.Thispaperexpandsatheoreticalanalysisanddevelopsaconceptualmodelforreservoiroperationwithhedgingthatincludesuncertainfuturereservoirinflowex