發(fā)布時(shí)間：2020-03-05 00:43

【摘要】：隨著我國(guó)梯級(jí)水電開(kāi)發(fā)的快速推進(jìn),大規(guī)模梯級(jí)水電站水庫(kù)群的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題正越來(lái)越受到人們的高度重視,而傳統(tǒng)的分析理論與優(yōu)化方法在求解這類問(wèn)題時(shí)呈現(xiàn)出一定的局限性,致使水資源未能得到充分利用。因此,開(kāi)展大型流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度理論與方法研究,對(duì)于充分發(fā)揮梯級(jí)水庫(kù)間的補(bǔ)償調(diào)節(jié)作用,提高水資源利用效率,具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此,本文以李仙江流域梯級(jí)水電站水庫(kù)群為研究對(duì)象,在對(duì)水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度理論歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上,從理論研究和實(shí)際應(yīng)用兩方面入手,開(kāi)展梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究。分別從嵌套結(jié)構(gòu)多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃及其并行計(jì)算建模、多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃并行模式分析、蓄供水判別式法應(yīng)用、梯級(jí)總出力調(diào)度圖優(yōu)化、時(shí)段內(nèi)出力分配模型建模、調(diào)度規(guī)則提取以及實(shí)例應(yīng)用等方面進(jìn)行了較為深入的研究,主要研究?jī)?nèi)容及成果包括：(1)提出了嵌套結(jié)構(gòu)多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法。為緩解傳統(tǒng)多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法(MDP)在梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度應(yīng)用中的“維數(shù)災(zāi)”問(wèn)題,本文基于嵌套結(jié)構(gòu)的思想,提出了嵌套結(jié)構(gòu)多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法(MNDP)。以李仙江三庫(kù)梯級(jí)系統(tǒng)為背景進(jìn)行實(shí)例研究,通過(guò)MDP算法的計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了MNDP算法的全局收斂性,并從程序運(yùn)行時(shí)間、內(nèi)存占用量以及程序復(fù)雜度三個(gè)方面對(duì)MNDP和MDP兩種算法在相同離散條件下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和分析,給出了兩種算法各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用情況。(2)提出了嵌套結(jié)構(gòu)并行多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法。針對(duì)本文所提出的MNDP算法運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題,引進(jìn)并行處理技術(shù),提出了嵌套結(jié)構(gòu)并行多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法(MNPDPA),并在單機(jī)多核環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了該算法的并行計(jì)算。最后通過(guò)實(shí)例計(jì)算結(jié)果分析和評(píng)價(jià)了MNPDPA的并行性能。(3)構(gòu)建了傳統(tǒng)多維動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法三種不同的并行計(jì)算模式。為進(jìn)一步探索和挖掘并行算法的效率提升空間,通過(guò)對(duì)MDP算法的并行化分析,構(gòu)建了MDP算法三種不同的并行模式,即時(shí)段內(nèi)并行模式、時(shí)段間并行模式以及混合并行模式,用以研究不同并行模式對(duì)算法計(jì)算效率的影響。最后以實(shí)例計(jì)算結(jié)果從程序運(yùn)行時(shí)間和內(nèi)存占用兩個(gè)方面分析評(píng)價(jià)了三種不同并行模式的并行效果。(4)制定了李仙江三庫(kù)梯級(jí)中長(zhǎng)期調(diào)度規(guī)則。以李仙江三庫(kù)梯級(jí)水電系統(tǒng)為研究背景,以MNDP所獲得的具有全局最優(yōu)性的長(zhǎng)系列調(diào)度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),首先總結(jié)并提取了梯級(jí)各庫(kù)在各時(shí)段的一般性調(diào)度規(guī)律。其次根據(jù)各庫(kù)的水位變化規(guī)律將調(diào)度期劃分為四個(gè)特征段,并基于這四個(gè)特征段給出了梯級(jí)各庫(kù)全調(diào)度期的調(diào)度規(guī)則。最后進(jìn)行調(diào)度規(guī)則的模擬調(diào)度計(jì)算,并將模擬結(jié)果與MNDP和常規(guī)調(diào)度結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較。(5)建立了梯級(jí)保證出力最大蓄能調(diào)度圖模型和發(fā)電量最大蓄能調(diào)度圖模型�？紤]到梯級(jí)水電站水庫(kù)群在實(shí)施聯(lián)合調(diào)度以后的相互補(bǔ)償作用,本文基于蓄供水判別式法和梯級(jí)蓄能調(diào)度圖繪制原理,建立了梯級(jí)保證出力最大蓄能調(diào)度圖模型和發(fā)電量最大蓄能調(diào)度圖模型,并將逐步優(yōu)化算法(POA)嵌入到模型求解流程中,以對(duì)所求初始梯級(jí)蓄能調(diào)度圖進(jìn)行優(yōu)化。最后根據(jù)實(shí)例計(jì)算結(jié)果從發(fā)電量、保證出力以及保證率三方面將蓄能調(diào)度圖與目前的常規(guī)梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度方式進(jìn)行了對(duì)比分析。(6)建立了總出力調(diào)度圖優(yōu)化的雙層嵌套模型。針對(duì)蓄供水判別式法應(yīng)用于梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度時(shí)所存在的三點(diǎn)不足,以調(diào)度期總發(fā)電量最大為目標(biāo),建立了用于總出力調(diào)度圖優(yōu)化和確定時(shí)段內(nèi)最優(yōu)出力分配的雙層嵌套模型。此外,基于模型求解后所得的長(zhǎng)系列最優(yōu)化模擬調(diào)度數(shù)據(jù),采用平均值法和逐步回歸法分別提取了各庫(kù)各時(shí)段內(nèi)出力分配規(guī)則,并通過(guò)模擬計(jì)算結(jié)果將兩種方法所得出力分配規(guī)則與常規(guī)調(diào)度方法及蓄供水判別式法進(jìn)行了對(duì)比分析。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TV697.12;TV737

【參考文獻(xiàn)】

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1 李安強(qiáng);王麗萍;紀(jì)昌明;向波;;跨流域混聯(lián)式水電站群聯(lián)合補(bǔ)償效益分析[J];水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè);2007年05期

2 紀(jì)昌明;喻杉;周婷;楊子俊;劉方;;蟻群算法在水電站調(diào)度函數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2011年20期

3 馬登軍,張鳳娥,高云霞,陳浩,張艷敏;應(yīng)用綜合模糊優(yōu)化模型評(píng)價(jià)官?gòu)d水庫(kù)水質(zhì)[J];河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);2004年03期

4 王森;程春田;武新宇;李保健;;梯級(jí)水電站群長(zhǎng)期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度多核并行隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法[J];中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué);2014年02期

5 羅斌;錢凱霞;李安強(qiáng);;烏江梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度方案研究[J];人民長(zhǎng)江;2010年22期

6 虞錦江;梁年生;唐九如;;水電站水庫(kù)洪水優(yōu)化控制研究中的幾個(gè)問(wèn)題[J];水電能源科學(xué);1985年03期

7 王德智;董增川;丁勝祥;;基于連續(xù)蟻群算法的供水水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度[J];水電能源科學(xué);2006年02期

8 梁偉;陳守倫;何春元;劉德有;芮鈞;;基于混沌優(yōu)化算法的梯級(jí)水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度[J];水電能源科學(xué);2008年01期

9 周任軍,文煉紅,袁世挺;水電系統(tǒng)及水庫(kù)庫(kù)群優(yōu)化調(diào)度的非線性網(wǎng)絡(luò)法[J];水電能源科學(xué);1998年01期

10 周佳;馬光文;張志剛;;基于改進(jìn)POA算法的雅礱江梯級(jí)水電站群中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度研究[J];水力發(fā)電學(xué)報(bào);2010年03期

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2 謝偉魏;云南電網(wǎng)水電站群長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度方法研究[D];大連理工大學(xué);2012年

3 方晶;基于負(fù)荷分配的梯級(jí)水電站群優(yōu)化補(bǔ)償調(diào)度研究[D];大連理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：2584871