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《水电站水库实时优化调度模型及其应用概要.doc》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、1997年3月水 利 学 报SHUILI XUEBAO第3期水电站水库实时优化调度模型及其应用Ξ邱 林(华北水利水电学院水利系 陈守煜(大连理工大学土木系提要基于实际水库调度是一个“预报、决策、实施、再预报、再决策、再实施”的滚动向前过程,水库调度既要顾及入库径流的长期变化规律,又要适应当前水情变化情况,本文提出了求解水库实时优化调度问题的随机动态规划(SDP与逐步优化算法(POA相结合的数学模型.关键词 水库实时调度,优化,随机动态规划,逐步优化.一、前自李特尔(Little,J.D.[,水库效益.度[2,3].,但现有水库优化调度理论与水库调度实际相距甚
2、远是一个不可忽略的重要因素.现实的水库调度过程是“预报、决策、实施,再预报、再决策、再实施”环循往复不断修正,滚动向前的决策过程,它既要考虑近期效益,也要考虑长期效益,既要考虑面临时刻的径流变化,又要顾及其长期变化规律,但现有的水库调度模型却难以满足此要求.为缩小理论与实际之差距,本文首次提出了SDP与POA相结合的水电站水库实时优化调度模型.二、实时优化调度模型(一长期优化调度的SDP模型 将入库径流描述以年为周期的时间和空间离散的平稳简单马氏链,水库运行状态由时段初库水位和面临时段入库流量组成的向量表示,用时段末库水位为决策变量,则可建立水电站水库长期优化调度的
3、SDP模型.Ft(Qlt,Zkt=maxZdt[Rt(Qlt,Zkt,Zdt+6jPljF3t+1(Qjt+1,Zdt]S.t Ght(Qlt,Zkt,Zdt≥0, h=1,2,……,H(1式中Plj=P(Qjt+1
4、Qlt———径流转移概率;Zdt———t时段末决策水位;Rt(.———在Qlt,Zkt,Zdt下的阶段效益;F3t+1(.———t+1至T时段的最优余留期—47—Ξ本文于1995年3月20日收到.效益;Gkt(.———系统约束条件.Qlt,Zkt———t时段入库径流量和时段初水位.求解式(1,可得到水库长期优化调度策略.Zdt=f(Qt,Zht,t
5、(2式中 Qt———为t时段的平均入库流量, Zht———t时段初库水位.(二短期优化调度的POA模型 设t时段内的预报入流过程为r1t,r2i,……,rk-1t(k=1,2,……,k表示t时段内的不同时刻,若时段始末库水位为Zs和Zd,时刻k-1至k水库的运行效益为g(Zk-1,Zk,则可建立t时段内水库优化调度的POA模型.maxZk6kk=1g(Zk-1,Zk,S.t Gm(Zk-1,Zk≥0,m=1,2,……,M,Z0=Zs,ZK=Zd.(3式中Zk-1,Zk———k-1,k时刻的库水位.求解式(3可得优化决策Z31,Z32,……,Z3K.(三实时调度模型
6、 要建立SDP与POA型,关键是如何利用长期优化调度策略式(2,来确定POAZd.起来,益.图1若径流预见期为τt,τtSDP模型2.ttc时刻作预报,r(t,预见期为τt,如图1所示.则POA模型中的Zd按以下规则确定.Zd=τtf(Qt,Zst,t+ττtf(Qt+1,Zst+1,t+1,(4其中 Qt=Lttc+Lttcr(tdt, Qt+1=τt-Lttc+τttc+Ltr(tdt,式中 Lt———为在预见期τt内属于时段t内的时间长度.由于Zs和r(t为已知,便可利用式(3求出各时刻的最优水位Z31,Z32,……,Z3k.(四考虑预报误差的实时优化调度模
7、型 径流预报不可避免的存在着误差,如果计t时段的预报误差为:et=rcQct,(5式中Qrt,Qct———实际入流量和预报入流量;et———预报误差相对值,则有Qrt=Qct+etQct.Qrt的分布特性可用Qct的条件分布函数Qrt(Qct来描述,可通过对过去预报资料与相应的实际入流资料进行对比分析求得[4].所采用的所有径流预报模型都是无系统—57—误差的,即E(et=0.因此,在考虑预报误差的情况下,从统计平均的观点看,Qct仍可作为入库径流状态变量.若各时段的预报误差et相互独立,则可得到在考虑预报误差条件下的水电站水库优化调度的随机动态规划模型.Ft(Qc
8、lt,Zht=maxZdt{∑iP′li〔〔f1t(Qrit,Qjt+1,Zht,Zdt,f2t(Qrit,Qjt+1,Zht,Zdt,…fpt(Qrit,Qjt+1,Zht,Zdt〕+∑jPijF3t+1(Qjt+1,Zdt〕}(6S.t. Ght(Qclt,Qjt+1,Zht,Zdt≥0,h=1,2,…,H.式中P′li=P(Qrit/Qclt表示时段当预报值为Qclt时实际值为Qrit的概率.求解式(6可得优化调度策略.Zdt=f(Qct,Zht,t.(7同理可得考虑预报误差条件下的水电站水库优化调度的POA模型.max∑kk=1∑iPklig(Zk-1t
