基于改进调度函数的梯级水库群联合调度研究

合集下载

湖北汉江梯级水库群联合优化调度研究

文章编号：１６７２ — ３０３１（２０１３）０１ — ００６４ — ０６
湖北汉江梯级水库群联合优化调度研究
李献新１ｔ安波２于茜２张云辉
（１．湖北省电力公司，湖北武汉４３００７７；２．中国水利水电科学研究院，北京１０００３８）
一
２ｏ０９年４月共３０年的长系列数据，以旬为时段长，年为周期，进行中长期优化调度计算。陡岭
子、鄂坪、潘口、三里坪、寺坪为年调节水库，松树岭、黄龙滩为不完全年调节水库、王甫洲、崔
家营为日调节水库。在南水北调中线供水之前，丹江口水库仍为不完全年调节性能，其供水仅考虑
清泉沟的库区引水，以及汉江中下游用水，不考虑南水北调中线调水。
研究中，主要参数包括各水库的正常蓄水位、防洪限制水位、死水位、以及各电站的装机容量、保证出力、出力系数、最大过机流量、区间人流、水位库容曲线、尾水水位流量曲线等，其中出力系数、区间人流、水位库容曲线、下游水位流量曲线等需拟合推求。其主要参数如表１所示。
・－－— —
６４－－－ — —
收稿１３期：２０１２－０２ — ２０作者简介：李献新（１９６０一），男，湖北武汉人，高级工程师，主要从事水库调度管理方面研究。Ｅ — ｍａｉｌ：ｌｉｘｘ＠ｈｂ．ｓｇｃｃ．ＣＯＢ．ｃｎ

采用改进隶属度函数的梯级水电站多目标优化调度模型

基金项目：国家自然科学基金项目(50767001)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20094501110002)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (50767001); Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education (20094501110002).
第 35 卷第 2 期 2011 年 2 月文章编号：1000-3673（2011）02-0048-05
电网技术 Power System Technology 中图分类号：TM 734 文献标志码：A
Vol. 35 No. 2 Feb. 2011 学科代码：470·4051
采用改进隶属度函数的梯级水电站多目标优化调度模型
[18]
1）水量平衡约束。
⎧V1t +1 = V1t + ( I1t − Q1t − O1t )∆t , i ≥ 2, t∈T ⎪ (4) ⎨ t +1 t t t t t t ⎪ ⎩Vi = Vi + ( I i + Qi −1+ Oi −1− Qi − Oi )∆t , i ≥ 2, t∈T
式中： Vit+1 为水电站 i 在 t 时段的末库容，也就是 t + 1 时段的初始库容；Oit 为水电站 i 在 t 时段的平均弃水流量。
2）水电站出力约束。
Ni ≤ Ai Qit H it ≤ Ni , t ∈ T
，以归纳整理为新的合成多目标函数，使其
(5)
在定义域内可导，以适应于非线性规划算法求解该模型，使计算结果更为合理。

基于梯级水电站联合优化调度理论与实践研究

基于梯级水电站联合优化调度理论与实践研究摘要: 水库调度图是水电站发电调度运行的基础，然而现有研究和算法大都集中在单库调度图，库群发电调度图成果较少。

本文结合我国开发得较为完善的乌江流域梯级水电站群，提出了一种实用的梯级水电站群发电优化调度图制定方法。

该方法以单库调度图为基础，综合形成初始的库群调度图，并以此进行模拟调度，即根据两种调度图对长系列资料逐时段计算，获得两种负荷结果，最终运用库群负荷分配调整两种负荷的偏差，获得调度结果；然后以模拟调度统计的多年平均发电量最大为目标，采用逐次逼近算法不断修正两种调度图的基本调度线，最终获得满足精度要求的单库调度图和库群调度图。

较常规方法，本方法方便一次性得出水电站（群）调度图。

模拟调度结果表明所建立的方法有效、实用，在兼顾电网对电站要求的基础上，大大提高了梯级长期发电效益。

关键词：调度图；梯级电站；逐次逼近水库调度图作为指导水库群调度的重要工具，直接决定水库效益的好坏。

常规调度图由长系列资料绘制而成，计算方法任意性大，过程繁琐、复杂，往往需要进行反复的检验和修正，且这种修正带有很强的经验性。

因此，众多学者对调度图优化进行了探索，但其研究大都集中在单库调度图，而梯级水库群发电调度图成果较少。

和单库调度变量简单、目标单一不同，梯级水库群调度往往具有维数大、目标多的特点，绘制调度图时最大的难点是如何将梯级联合调度的思想表现在单库调度中，以发挥联合调度的优势。

一、调度图优化模型由于常规调度图制定计算繁琐、需反复修正，本文建立了基于模拟逐次逼近算法的梯级水库群调度图优化模型，可一次性得出优化调度图。

其求解思路是：首先采用常规方法绘制初始调度图，然后利用长系列资料逐时段进行模拟调度，即根据库群蓄水状态计算出两种调度图对应的单库总出力和库群出力值，再运用库群负荷分配调整两种负荷偏差，模拟调度完成时给出评价调度图的优劣的统计指标———多年平均发电量，最后利用逐次逼近算法直接以调度图的基本调度线为决策变量，生成不同的基本调度线，并根据统计指标选择调度图，最终获得满足精度要求的单库调度图和库群调度图.负荷协调分配作为模拟调度的依据，可协调梯级调度和各电站调度。

基于改进混合蛙跳算法的梯级水库优化调度

受青蛙群体的协同机制启发，Ｅｕｓｕｆｆ和Ｌａｎｓｅｙ［７］提出了一种新型高效的启发式智能算法——— 混合蛙跳算法（ＳｈｕｆｆｌｅｄＦｒｏｇＬｅａｐｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＳＦＬＡ）。该算法能够搜索分析复杂空间中的最优值，具有参数少、性能高、鲁棒性强等特点，可用于求解具有不可微、多约束、多变量、多目标等特点的非线性最优控制问题。但是，ＳＦＬＡ存在着易早熟收敛等
ｃｍｊｉ＠ｎｃｅｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
第６期
李荣波等基于改进混合蛙跳算法的梯级水库优化调度
３１
交换。可以看出，混合蛙跳算法主要依靠局部信息交流和全局信息交换的结合搜索机制来寻优，可在一定程度上避免过早陷入局部极值点。几个重要概念见表１。
表１ＳＦＬＡ重要概念Ｔａｂｌｅ１ＩｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｃｅｐｔｓｉｎＳｈｕｆｆｌｅｄＦｒ１，２，纪昌明１，孙平３，刘丹４，张璞１，李继清１
（１．华北电力大学可再生能源学院，北京１０２２０６；２．长江勘测规划设计研究有限公司，武汉４３００１０；３．中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，北京１０００２４；４．中国水利水电科学研究院，北京１０００３８）
收稿日期：２０１６－１２－１２；修回日期：２０１７－０３－１７基金项目：国家自然科学基金项目（５１２７９０６２，５１５０９００１）；“十三五”国家重点研发计划课题（２０１６ＹＦＣ０４０２２０８）；中央高校基本科研业务费
专项（２０１６ＭＳ５１，２０１６ＸＳ５８）作者简介：李荣波（１９８９－），男，贵州遵义人，博士研究生，研究方向为水（能）资源规划与管理。Ｅｍａｉｌ：ｒｏｎｇｂｏｌｅｅ＠１６３．ｃｏｍ通信作者：纪昌明（１９５６－），男，湖北洪湖人，教授，博士，博士生导师，研究方向为水（能）资源规划与管理、风险管理与决策理论。Ｅｍａｉｌ：

基于改进与优化调度图的梯级电站联合调度

基于改进与优化调度图的梯级电站联合调度
徐刚;夏甜
【期刊名称】《水利水电科技进展》
【年(卷),期】2014(000)003
【摘要】针对水库调度图常规制作方法的不足，按照梯级电站联合调度的要求，
运用基于确定性优化调度模型的水库调度图改进和优化制作方法，结合水库调度函数进行梯级电站水库联合调度；以杂谷脑流域梯级电站水库联合调度为例，绘制了杂谷脑梯级电站中狮子坪电站的水库调度图，制定了薛城和古城电站水库运行策略，形成了杂谷脑流域梯级电站联合调度的决策方案。

结果表明：用改进与优化制作方法绘制的水库调度图，满足了降低出力的要求，协调了不同的调度区域，提高了水库调度图的保证率、实用性和经济性；采用改进与优化调度图结合水库调度函数的调度方式，能形成有效的梯级电站联合调度决策方案，提高了梯级电站的联合调度发电量。

【总页数】6页(P44-49)
【作者】徐刚;夏甜
【作者单位】三峡大学水利与环境学院，湖北宜昌 443002; 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都 610065;三峡大学水利与环境学院，
湖北宜昌 443002
【正文语种】中文
【中图分类】TV697.1+2
【相关文献】
1.潇水流域梯级电站群联合调度及效益优化探析 [J], 肖立军
2.锦屏一二级梯级电站联合调度最优化分析 [J], 杨华秋;张冬生;陈平;邹家义
3.基于智能联合调度的流域梯级电站集控中心信息化管理 [J], 王全亮;张晓林;戈鹏
4.基于改进PSO算法的跨流域水库群联合调度图优化 [J], 彭安帮;彭勇;许钦;刘宏伟;周惠成
5.2018年浑江流域梯级电站联合调度分析 [J], 李福威;李生成;丁文昌;王本德因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于改进调度图的跨流域水库群供水调度研究

第４４卷第１０期人民珠江　２０２３年１０月　ＰＥＡＲＬＲＩＶＥＲｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｎｍｉｎｚｈｕｊｉａｎｇ．ｃｎＤＯＩ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１９２３５２０２３１０００７基金项目：国家自然科学基金（５１６０９０２５）；三峡后续工作科研项目（ＳＸＨＸＧＺ２０２１１）；中国长江三峡集团有限公司科研项目（０７０４２０３）；石柱县科研项目（２０２２００１３）收稿日期：２０２３－０４－１７作者简介：赵思琪（１９９８—），女，硕士研究生，主要从事水文水资源方面的研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：２１１９３１４３４８＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者：徐炜（１９８５—），男，博士，教授，主要从事水文水资源方面的研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｗｅｉ１９８５０７１１＠１６３．ｃｏｍ赵思琪，徐炜，陈思，等．基于改进调度图的跨流域水库群供水调度研究［Ｊ］．人民珠江，２０２３，４４（１０）：６２－７０．基于改进调度图的跨流域水库群供水调度研究赵思琪，徐　炜，陈　思，王苏凡，杨　溢（重庆交通大学河海学院水利水运工程教育部重点实验室，重庆　４０００７４）摘要：为利用径流信息挖掘跨流域水库群的调度潜力，并保留简单直观性，提出一种改进型水库调度图。

以重庆市巴南区下涧口、丰岩和南彭水库群为例，采用ＰＯＡ算法以模拟－优化的方式构建跨流域水库群的引水和供水联合调度模型。

设置现状调度、常规调度图优化调度、改进调度图优化调度３种情景，评估水库群引、供水性能，并分析径流信息不确定性对调度性能的影响。

结果表明：①在长系列调度中改进调度图表现最优，相比现状可使水库群年均供水量增加６．８７％，弃水量减少８７．５８％；②在枯水年，该方法可在现状基础上减少４８６．３×１０４ｍ３缺水，增加４７７．６×１０４ｍ３发电用水；③考虑径流信息不确定性时，改进调度图的供水量较理想情况降低３．３７％，但仍比常规优化多５．９６％。

研究结果有助于科学决策提升供水效果。

梯级水库群多目标优化调度模型及CPF-DPSA算法研究

梯级水库群多目标优化调度模型及CPF-DPSA算法研究艾学山;郭佳俊;穆振宇;陈森林;杨百银;周鹏程【期刊名称】《水利学报》【年(卷),期】2023(54)1【摘要】梯级水库群多目标联合优化调度是水能资源高效利用的重要研究内容,现有水库群多目标优化调度模型及求解算法的通用性亟待提高。

在总结现有三种目标函数型式(累积值、极值及百分比)的基础上,以梯级总发电量最大、最小出力最大和生态断面用水保证率最大为目标,建立了具有普适性的梯级水库群多目标优化调度模型,提出了求解该模型的基于惩罚因子的动态规划逐次逼近算法(CPF-DPSA),探究了各目标与对应惩罚系数之间的变化关系,确定了各惩罚系数的影响范围,获得了分布较为均匀和广泛的非劣解集。

老挝南欧江梯级水库群应用表明,该模型具有较好的适用性,CPF-DPSA算法获得的非劣解集分布广泛、均匀。

尤其在长系列优化方面,CPF-DPSA算法在结果精度、非劣解质量和非劣解分布等方面比第三代快速非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)表现出更好的性能。

【总页数】11页(P68-78)【作者】艾学山;郭佳俊;穆振宇;陈森林;杨百银;周鹏程【作者单位】武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室;海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室(武汉大学);水电水利规划设计总院;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司【正文语种】中文【中图分类】TV697.12【相关文献】1.金沙江下游梯级水库群多目标兴利调度模型及应用2.交叉微粒群算法在梯级水电站水库群多目标优化调度中的应用3.基于仿水循环算法的梯级水库群多目标优化调度研究4.面向梯级水库多目标优化调度的进化算法研究5.梯级水库群多目标优化调度规则研究——以溪洛渡-向家坝为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于改进布谷鸟算法的梯级水库优化调度研究

T 1 Pa Pa ,max cos( * iter )+Pa ,min 2 Tmax 1
式中： Tmax 为算法的最大进化代数；Titer 为当前进化代数；Pa,max 与 Pa,min 分别为 Pa 的控制参数。
(7)
3.2 种群变异机制进化算法中初始解的质量将影响算法的收敛速度以及最终的优化结果。标准的 CS 算法中初始个体生成方式如下： (8) xi =xmin ( xmax xmin ), i [1, N pop ] 式中： xi 为初始种群中个体 i ， xmin 和 xmax 分别为个体生成的上、下限，为[0,1]之间均匀分布的随机数， N pop 为种群规模。由(8)式可知，CS 算法初始解的生成方式具有很大的随机性。要获得较高质量的初始种群，必须加大种群规模。而随着种群规模的增加，计算机占用内存也随之增加，不利于算法寻优。因此，本文对 CS 每代最佳个体进行变异，以进一步提高个体的质量。变异机制如下：在 CS 算法迭代至第 t 代，选择当前最佳的鸟窝 xt,b1 ，不让其直接遗传到下一代，而是继续进行变异操作，并且变异步长随着进化代数的增加逐渐减小。变异机制如下：
赫维赛德函数，当 pa - 0 时，函数值为0； pa - 0 ，函数值为1； pa - 0 时，函数值为0.5。综上所述，可得到布谷鸟算法流程图，如图 1 所示。
开始
初始化种群Npop，设定最大迭代次数Tmax 令T=1 YES
T>Tmax ？
计算当前所有鸟窝的适应度值Fi (i=1~Npop)
max B N (m, t )-H [ N m, f N (m, t )]k
t 1 m 1
T
M
(11)

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

２．ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇＣｏｎｓｕｈｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｊｏｉｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｕｌｅｓａｒｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｔｏｇｕｉｄｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｔａｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｏｒｙｓｙｓｔｅｍｆｏｒｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｖｏｒｉｒｊｏｉｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｕｌｅｓ．Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣａｓｃａｄｅＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓＪｏｉｎｔＯｐｅｒａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＩｍｐｒｏｖｅｄＯｐｅｒａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎＪＩＡＮＧＪｉｎ，ＺＨＡＮＧＹｏｎｇｙｏｎｇ
５％ａｎｄｇｕａｒａｎｔｅｅｄｏｕｔｐｕｔｔｏ２４３１．９ＭＷ＿
ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｓｔｅｐｗｉｓｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ；ｊｏｉｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｖｏｒｉｒ
摘要：梯级水库联合调度规律是指导梯级水库优化运行的重要手段，目前尚无完整的梯级水库群调度规律的理论
体系。为此，提出一种可获取梯级水库群联合调度规律的改进调度函数方法，并应用逐步回归法对调度函数进行拟合及相关因子的选择。以乌江流域梯级水库群为例，开展其联合调度研究。结果表明，该方法计算结果较原设计方案，多年平均发电量比设计值增加了１４Ｉ４３亿ｋＷ・ｈ，涨幅达５％，保证出力提高到２４３１．９ＭＷ，经济效益显著。关键词：调度函数；逐步回归；联合调度；梯级水库
ห้องสมุดไป่ตู้
（１．ＴｈｅＨｉ－ｔｅｃｈＣｏｌｌｅｇｅ，ＸｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ＇ａｎ７１０１０９，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ；
水力发电
第３９卷第９期
２０１３年９月
基予改进调度函数锑级水库群联舍调度研究
姜瑾．张永永
（１．西安理工大学高科学院，陕西西安７１０１０９；２．黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州４５０００３）
ｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｈｅｒｅｉｎｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｕｌｒｅｓ，ｉｎｗｈｉｃｈ，ｔｈｅｓｔｅｐｗｉｓｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｉｆｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄ
Ｃｏｍｐａｉｒｎｇｗｉｔｈｏｉｒｇｉｎａｌｓｃｈｅｍｅ，ｔｈｅｎｅｗｊｏｉｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｕｌｒｅｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅａｖｅｒａｇｅａｎｎｕａｌｅｎｅｒｇｙｏｕｔｐｕｔｏｆ１．４４３ｂｉｌｌｉｏｎｋＷ・ｈｏｒ
ｃｈｏｏｓｅｒｅｌｅｖａｎｔｆａｃｔｏｓｒ．ＴａｋｉｎｇＷｕｊｉａｎｇｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｖｏｒｉｒｓａｓｓｔｕｄｙｃａｓｅ，ｔｈｅｃａｓｃａｄｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｊｏｉｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．