面向生态和航运的梯级水电站多目标发电优化调度研究

《面向生态和航运的梯级水电站多目标发电优化调度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号举柃代码密级博士学位论文面向生态和航运的梯级水电站多目标发电优化调度研究学位申请人：王学敏学科专业：水利水电工程指导教师：周建中教授答辩日期：年月日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofEngineeringAResearchonEcologyandShippingBasedMulti-objectiveGenerationSchedulingofCascadedHydropowerStationsPh.D.C

2、andidate：：，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宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，除文中己经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研宄成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。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：钱从日期：年厂月？口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

3、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。保密口，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：」期：【年夕月如日日期：年月辦本论文研究工作获得以下基金资助，在此鸣谢国家自然科学基金重点项目：长江上游水库群复杂多维广义耦合系统调度理论与方法项目编号水利部公益性行业科研专项经费项目：面向生态调度的长江中上游复杂水库群多维调控策略研宄（项目编号：高等学校博士学科点专项科研基金：复杂水火电多维广义耦合系统运行优化与风险决策项目编号国家科技支撑计划专题：梯

4、级枢纽联合调度决策支持系统研究（项目编号：华中科技大学博士学位论文摘要随着我国人口持续增长和经济飞速发展，能源需求不断增加的同时环境污染问题日益严重，如何实现节能减排以促进能源节约型、环境友好型社会的建设是我国当前面临的重大挑战。水电作为纯天然的清洁能源，具有可再生、无污染、运行成本低、便于调峰调频等优势，受到世界各国的普遍青睐。水电资源是我国的优势资源，在国民经济发展中具有重要的战略地位，大力发展水电是确保我国经济可持续发展的重要举措。随着我国大型水利枢纽的建设和投运，充分发挥了流域防洪、发电、航运、供水和生态等效益；然而，水电站群优化调度

5、不仅受气象、水文、负荷等因素的制约，而且需考虑不同调度效益的均衡优化与充分发挥，是当前工程和学术界的热点研究问题。本文围绕梯级电站水资源综合管理问题，以流域梯级水电站实际运行状况和相关规范文件为基础，深入研宄了大型梯级电站水资源优化调度的建模理论和求解方法，实现水资源在不同调度目标间的合理分配与高效利用，为水电站优化运行和流域综合管理提供了理论支撑和技术支持。本文的部分成果已集成于“金沙江梯级水调管控平台”和“三峡梯级优化调度系统”，并在三峡梯调中心和金沙江成都调控中心成功部署应用。研宄工作的主要创新成果如下：针对梯级水电站水头联系影响实际调

6、度运行的问题，本文在整理、分析历史实测数据资料的基础上，探宄了上下游电站水位衔接关系与梯级整体效益间的响应规律，并结合一维水动力模型、数据拟合、机组精细化模拟、集等理论和技术，提出了一套完整的梯级最优水位控制方法。三峡梯级发电调度的实例研究表明该方法具有很好的工程实用性；在溪洛渡向家坝梯级调度中，由于向家坝库容较大导致水位难以迅速调整，为此制订了更为严格的水位约束方式，进而计算得到溪洛渡向家坝梯级的最优水位控制方式。所得结论能为梯级水电站日计划制作和实时出力调整提供有效的决策支持。以梯级水电站多目标问题的高效求解为切入点，本文改进并完善了差分

7、进化框架，提出了双种群多目标差分算法（。该算法不仅改进了变异算子，并嵌入了局部优化技术，在确保种群多样性的前提下提高了算法的收敛性。此外，结合本文提出的梯级水电站水位优化控制方法，改进了种群初始化方式和约束条件处理，使其能更好地适用于水电站优化调度。相关函数测试结果表明，能够有效处理高维、非线性、非连续的多目标优化问题，具有良好的求解性能。华中科技大学博士学位论文为满足河道生态恢复对梯级水电站调度的需求，本文从三峡水库生态调度现状入采用水文学统计方法确定了三峡梯级的生态适宜流量可行范围，再通过分析长江中下游若干典型生态因素，制定了三峡梯级生态

8、适宜流量过程，并将其作为生态效益的评价标准，建立了生态发电优化调度模型。运用本文提出的水位控制方式和算法，进行了三峡梯级实例研宄并获得能够均衡生态和发电的非劣方案集