现代水库调度决策优化和应用研究

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1、现代水库调度决策优化和应用研究摘要：水库调度决策是水资源系统优化配置的重要手段，常规调度决策方法虽然简明直观，但在新技术应用客观条件变化对调度决策结果的影响分析等诸方面存在明显不足随着新理论新学科新技术的不断涌现，水库优化调度决策研究也逐渐由传统方法转向新技术利用，由单一方法转向多技术综合，文中总结了当前水库优化调度决策的新趋势，供相关人员参考关键词：水库；优化调度决策；动态规划模型；新方法在我国，水库优化调度决策研究相对起步较晚，大多都是通过建立优化模型来求解其优化的目标函数也主要有两类：一是以库群多年电能或供水量最大为目标，二是以系统年费用最小为目标，模型既有确定性的，也有随机型的随

2、着研究的不断深入，研究的目标逐渐由单目标扩展到了多目标，研究对象由单库扩大到了多库乃至整个流域或系统的库群，其模型也由单一模型发展到了组合模型近年来，又把系统辩识思想运用到了水库调度决策研究中，将随机动态规划与常规调度决策方法有机结合，为水库调度决策研究提供了一个新的理论框架。随着社会经济的快速发展，社会用水量也急剧增加，水资源供需矛盾日趋尖锐如何合理调配有限的水资源已成为水资源管理中现实而紧迫的任务水库优化调度决策是水资源系统优化配置的重要手段，因此做好水库优化调度决策方案及管理对解决这一严重的问题无疑具有非常重要的意义。一、当前水库调度决策存在的问题目前，国内外水水库优化调度决策研究

3、成果较多，常规调度决策方法以水位或入库流量确定水库的操作方法，虽然简明直观，但在对新技术的应用客观条件变化对调度决策结果的影响分析等诸方面存在明显不足优化调度决策决策方法方案存在的主要问题有：(1)调度决策方案只是一个合理的方案，而不是最优的方案；(2)无论哪种模型，应用哪种数学方法，仍不能回避未来入库径流无法确知的问题，从而大大降低实际应用效果；(3)应用比较多的动态规划模型受到数学维数的限制,即维数灾问题需借助其它方法，如逐步优化法对模型进行降维处理；(4)在建立模型求解的过程中计算量大如各项指标的分析优选校核(5)所建立的模型难以反映复杂系统的真实情况；(6)模型可操作性较低由于优

4、化调度决策所用的方法和理论比较复杂，使用者因缺少相应的知识，实际操作比较困难，从而影响了模型的应用和推广。二、水库调度决策的优化应用分析我国对水库优化调度决策优化研究和应用相对起步较晚，基本上都是通过建立有效的优化模型来进行解答，其优化的目标函数也主要分为两个方面，一种目标是在库群用水量最大或发电量最大时，另一种目标是消耗费用最少时。随着对水库优化调度决策研究的不断深入，研究目标变得多元，研究对象也在向多元化发展，研究模型变得更加复杂多变。近些年，系统辩识思想也运用到了水库调度决策研究中,随机态规划与常规调度决策方法互相有机结合，为水库调度决策研究提供了一个新的理论框架。为了发挥水库的最

5、大经济效益，包括防洪、发电、灌溉、供水及航运等效益最佳，我国进行了大量的研究与实践。1、水库调度决策的优化应用实例我国大约从20世纪60年代开始水库优化调度决策的研究。1960年吴沧浦最先提出了每年调节水库的最优动用动态规划模型。1963年谭维信、黄守信等通过学习了解动态规划与Markov过程理论，顺利完成了一个长期调节水电站水库的优化马尔柯夫过程理论模型，并在狮子滩水电站的优化调度决策中得到成功尝试。1979年张勇传、熊斯毅等在研究拓溪水电站水库优化调度决策模型时，采用可变方向探索法，虽然优化调度决策图依然用Bellman最优化原理，由于引进了惩罚项从而使调度决策图的可靠性提高。同样是

6、在1979年，在刘家峡水电站水库优化调度决策研究时，董子敖等人提出了对国民经济有最大效益的目标函数。张玉新、冯尚友在八十年代末研究了多目标动态规划的迭代法求解方法，建立了一个多维决策的多目标动态规划模型。由于模糊里路的不断发展，吴倍益提出应用模糊数学进行水库群优化调度决策；张勇传、丙卩凤山等把相关的模糊理论引入水库优化调度决策的研究中。陈守煜于1988年把动态规划和模糊优选有机结合起来提出了优选模糊原理模型，此后又提出了系统层次模糊优选模型，这些理论不断完善了模糊理论。20世纪末以来，人们开始不断寻求水库优化功能来进行模拟。2000年李会安建立了可以水量随时自己优化的模型。2000年畅建

7、霞等人为西安市水库群建立了神经网络优化调度决策模型，并在2001年改进遗传算法的水电站基础上再次进行水库优化调度决策。2005年邱林等人把混沌优化理论应用到水库优化调度决策中，徐刚、马光文等人也在同一年研究了蚁群优化在水库优化中的作用，并在在单库、多库优化调度决策中的成功试用。2、水库调度决策的优化应用方案比如水库的调度决策来说，将以天堂山水利枢纽工程为例子，全面的分析水库调度决策的优化应用方案。天堂山水利枢纽工程位于龙门县城西北约