大型梯级引水工程仿真与优化调度研究

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1、太原理工大学硕士学位论文大型梯级引水工程仿真与优化调度研究姓名：寇姝静申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：段富20070501太原理_1：大学硕十研究生学位论文大型梯级引水工程仿真与优化调度研究摘要随着我国国民经济高速发展，能源在经济中的地位日渐突出。山西省作为能源重化工基地，有着丰富的煤炭资源，然而它却是一个缺水大省，水资源的匮乏已经成为阻碍本省经济发展的绊脚石。水资源在空间上分布的不均匀，不得不使我们采取调水工程的方法来解决这个矛盾，万家寨引黄入晋工程运用而生。万家寨引黄工程是大型的跨流域梯级调水工程，从取水点

2、到供水点高差达540米，梯级泵站可解决高扬程输水的问题。但梯级泵站的运行需要消耗大量的能量，能否安全、经济运行成为研究热点。随着数字仿真技术的发展和仿真工具功能的强大，计算机仿真为提高跨流域调水工程系统设计、运行及管理提供了有效的模拟工具。通过优化调度算法对梯级泵站的运行作合理安排，使整个系统能经济运行。本文以大型跨流域梯级引水工程一一万家寨引黄工程为背景，研究大型梯级引水工程仿真与优化调度，利用最为先进的计算机水力学仿真软件MOUSE，在对系统分析的基础上，用计算机形成引黄工程梯级泵站及其管网的水力学模型。将大系统分解协调模型

3、应用于引黄工程泵站联合运行的优化调度中，将系统划分成三层结构。在对子系统的优化调度中，采用动态规划的思想，以能量消耗最小为目标，考虑目标区域需水流量、安全等因素，对机组运行工况进行求解。在WindowsXP下，以上述系统模型和优化算法为基础，使用面向对象的C撑语言，编狴实现J，优化调度模块。在仿真模型上进行试验，实I太原理工大学硕士研究生学位论文现了快速、直观、动态的对泵站系统的运行进行模拟仿真，能方便的观察、分析泵站系统是否有溢出、停机等不安全工况，使系统的设计、建设和运行管理部门能充分了解引黄工程泵站系统的运行状况。关键词：

4、梯级泵站，引黄工程，仿真系统，优化调度，分解协调，动态规划太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHONSn缸Ⅱ，AnONANDOPTIMAI，ITYFORLARGE．SCALEl江IⅡjn．S1[AGEⅥmRTRANSFERPROJECTABSTRACTWiththehi曲ly-speeddevelopmentofChina’Seconomy,energysourceisincreasinglyplayinganimportantrole．Asabaseofheavyindustry，Shanxihasabundantco

5、alresources．However,Shanxiisoneoftheprovincesfacingseriouswaterrestriction．Thesituationhasbeenbecomingagreatobstacleonsocialdevelopment．Forthesakeofunbalancedwaterdistribution，transferswaterisemergingtobeafeasibletechniqueofsolvingwatershortage．TheWaujiazhaiYellowRiv

6、erDiversionProject(WYRDP)hasstoodforthatreason．WYRDPisalarge—scaleandmulti—stagedeliverywaterproject．Thealtitudebetweenthewaterinletandoutletnodeisnearly640m，SO-thatmulti—stagepumpingstationsneedtobeused．Nevertheless，multi—stagepumpingstationsneedalotofenergy,SOwefoc

7、usonhowtOminimizethepowerconsumption．Simulativetechnologyandtoolprovideavisiblemodulardevelopmentenvironmentfordeliverywaterproject’Sdesigning，runningandmanagement．Theoptimizationwillgiveaspecifiedsequenceofrequiredflowratesovertime．Thispaperwillbebasedonthebackgroun

8、dofWYRDP,researchonsimulationandoptimalityforlarge·-scalemulti··stagewatertransferproject，usingadvancedhydraulicssimulativecalculat