水库优化调度

《水库优化调度》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水库调度研究现状及发展趋势摘要：实施梯级水电站群联合优化运行是统筹流域上下游各电站流量、水头间的关系，从而实现科学利用水能资源的重要手段，符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是实现节能减排目标的重要途径，对贯彻落实科学发展观，促进流域又好又快发展具有重要意义。本文拟介绍水库调度研究现状及发展趋势，对工程实际具有重要的理论意义。关键词：水库;优化调度;研究形状;发展趋势随着水电发展的规划推进落实，大型流域梯级水库群将逐步形成，其联合调度运行必将获得巨大的电力补偿效益和水文补偿效益，同时在实际工程中也会不断涌现新的现象和问题。在新形势下综合考虑梯级上下游

2、电站之间复杂的水力、电力联系，开展梯级水库群联合调度新的优化理论与方法应用研究，统筹协调梯级水库群上下游电站各部门的利益及用水需求，结合工程实际探索梯级水库群联合优化调度的多目标优化及决策方法，实现流域水能资源的高效利用、提高流域梯级水库群的联合运行管理水平乃至达到流域梯级整体综合效益的最大化，对缓解能源短缺、落实科学发展观、贯彻国家“节能减排”战略以及履行减排承诺均具有重要的理论指导意义和工程实用价值[1]。1水库调度研究现状水库调度研究，按其采用的基本理论性质划分，可分为常规调度(或传统方法)和优化调度[2]。常规调度，一般指采用时历法和统计法进行水库

3、调度;优化调度则是一种以一定的最优准则为依据，以水库电站为中心建立目标函数，结合系统实际，考虑其应满足的各种约束条件，然后用最优化方法求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组，使目标函数取得极值的水库控制运用方式[3]。1.1常规调度常规调度主要是利用径流调节理论和水能计算方法来确定满足水库既定任务的蓄泄过程，制定调度图或调度规则，以指导水库运行。它以实测资料为依据，方法比较简单直观，可以汇入调度和决策人员的经验和判断能力等，所以是目前水库电站规划设计阶段以及中小水库运行调度中通常采用的方法。但常规方法只能从事先拟定的极其有限的方案中选择较好的方案，调度结

4、果一般只是可行解，而不是最优解，且该方法难以处理多目标、多约束和复杂水利系统的调度问题。1.2　优化调度为了充分利用有限的水资源，国内外从上世纪50年代起兴起了水库优化调度研究。其核心有两点:一是根据某种准则建立优化调度模型，二是寻找求解模型的优化方法。1946年美国学者Masse最早引入优化概念解决水库调度问题。1955年美国人Little[4]采用Markov过程原理建立了水库调度的随机动态规划模型，并将其成功地应用到美国大古力水电站调度中，标志着用系统科学的方法研究水库优化调度的开始。水库优化调度研究与入库径流过程紧密相关，按入库径流过程描述的特点，

5、水库优化调度可分为显随机优化和隐随机优化两类途径。1.2.1显随机优化调度显随机优化调度的特点是将入库流量描述为某种类型的过程(如独立随机序列或马尔柯夫过程)，然后基于径流的随机描述，建立水库优化调度的随机模型。如:Ubetkob提出了类似于Little提出的随机动态规划模型，Gaessford(1958)等对该模型进行了改进，提出了机会约束条件下的模型；Askew(1974),Rossman(1977)又用概率约束代替机会约束;Loucks[5]等(1970)提出无折扣马氏决策规划模型的策略迭代法;Butcher(1971)等改进了策略迭代法，用值迭代求

6、解;Jcaobs等(1995)利用Benders分解方法，解决了随机线性规划问题，并应用于加利福尼亚北部的太平洋水库库群系统;SeifiandHipel[6]将两阶段随机线性规划方法应用于GreatLakesReservoirSystems，采用内插点的方法解决了大规模的问题Tejada-Guibert等将随机动态规划应用于加利福尼亚的Thinty-Shasta水库群;由于应用随机动态规划求解水库群优化调度，当水库数目较多时通常遇到“维数灾”，Hall在1970年提出了克服维数灾问题的方法，将所有水库群聚合成一个等价的水库，Valdes等把这一技术应用到V

7、enezuela的四个水库的水库群系统，进行空间和时间的分解，最终由等价水库月调度策略得到每天的调度策略;Ahmed等(1988)在水库群调度中，首先对系统进行主成分分析((PCA)，寻找一个降维模型，然后利用随机动态规划模型对降维模型进行求解;Karamouz等(1992)提出了一个贝叶斯随机动态规划(BSDP);AdmasandPonnambalam(1996)试图采用每次迭代两三个状态变量的方法，得出的结果是固定下泄策略具有一定的空间相关性，Archibald等(1997)提出了相似的方法解决三维的随机动态规划问题等。在我国，水库优化调度始于上世纪7

8、0年代，首先进行的也是显随机水库优化调度研究;如谭维炎、黄守信(1