均匀动态规划方法及其在水电系统优化调度中的应用

动态规划(Dynamic Programming,DP)是求解多维多阶段复杂决策问题的有效方法,然而维数灾问题极大地限制了它的应用。为缓解这一问题,结合均匀试验设计提出均匀动态规划(Uniform Dynamic Programming,UDP)。UDP以DP为基础框架,将各阶段不同维度离散状态的组合视为多因素多水平试验,利用均匀设计表从全部状态变量中优选少数极具代表性、在可行域内均匀散布的状态变量进行计算,大幅降低各阶段状态变量集合基数。分析表明,UDP空间复杂度和时间复杂度由DP指数增长分别降至线性和平方增长,存储量和运算量显著减少,同时澜沧江梯级水电站群仿真测试结果验证了UDP的高效性和实用性。     

中长期水文预报方法研究综述

对中长期水文预报研究中具有代表性的研究工作进行了回顾,在此基础上对现有的预报方法进行分类和总结,并对我国未来的中长期水文预报技术的发展趋势进行了展望。     

基于实时弃水风险评估的梯级水电优化调度方法

针对梯级水电实时调度过程根据电网运行实际及上下游水情变化进行必要的出力重新分配时,需兼顾快速、公平、优化等特点,提出了基于实时弃水风险评估的梯级水电优化调度方法,并详述了模型的构建及求解方法。引入预弃时间定义弃水风险,并根据弃水风险开展出力调整,体现了调度的公平性;在进行出力调整过程中,引入流量滞时并将优化前后梯级总出力不变作为约束条件,既保证了电力平衡及电网通道等安全约束,又体现了梯级上下游紧密的电力及水力联系。经应用表明,该方法能够快速可靠的满足实际运行需求,可为解决同类问题提供参考。     

基于n阶多项式改进退水曲线的枯水期径流预测方法

针对退水曲线公式中消退系数随时间逐渐递增的关系,提出用n阶多项式函数曲线拟合消退系数,构建了基于n阶多项式的改进退水曲线预测模型,通过比较各模型预测值平均偏差率选取最佳预测模型,并结合典型年法给出了枯水期径流预测的具体步骤。以澜沧江流域功果桥水电站为实例,对枯水期进行了30天的逐日径流预测,取最小平均偏差率值对应的二阶多项式改进退水曲线作为最佳模型,预测效果良好。     

大规模复杂水电优化调度系统的实用化求解策略及方法

随着水电系统规模扩大,制约系统求解瓶颈将愈加突出,需要寻找科学、高效、实用的优化求解方法。本文系统介绍了大规模复杂水电系统的优化求解策略及方法,主要包括缩减系统求解规模的智能化策略、处理系统维数灾问题的组合求解方法和保证系统实用化的可视化交互方法。进而以云南电网水电系统20座水电站的长期发电优化调度问题与红水河干流梯级共9座水电站的短期调度问题为工程实例,给出了应用上述方法的计算结果。其结果表明,以多个方法的有效结合重建优化调度方法,是求解大规模复杂水电系统的有效途径。本文提出的方法,将为构建智能电网水电系统优化平台发挥重要作用。     

库群长期优化调度的正交逐步优化算法

为解决逐步优化算法(POA)求解库群长期优化调度时存在的"维数灾"问题,结合正交试验设计方法提出了正交逐步优化算法(OPOA),分别从阶段维、状态维和空间维进行降维求解。算法采用POA将多阶段决策问题分解为若干两阶段子问题,以目标函数为试验指标,水库为试验因素,离散状态为因素水平,各子问题的优化求解视为分别开展多次正交试验设计,通过逐次加密离散水库状态并构造"均衡分布、整齐可比"的状态集合进行计算,直至获得最优解。乌江梯级水库长期优化调度结果表明,OPOA仅需POA耗时的28.4%即可获得全局最优解,显著优于粒子群算法,是求解库群长期优化调度的有效算法。     

大规模水电站群短期优化调度方法Ⅰ: 总体概述

大规模、跨流域、跨省、跨区域已经成为我国水电调度的显著特征,并成为制约我国电网安全和经济运行的重大因素随之产生了很多新的复杂调度和运行难题,如巨型电站多振动区、跨省跨区调峰、调度运行中的复杂应用需求和应用系统中实用化求解方法问题等。本文结合工程实践经验,阐述了中国水电调度与运行管理面临的新问题和挑战,针对工程实际中出现...     

改进粒子群优化算法在水电站群优化调度中的应用研究

针对常规粒子群优化算法易早熟，后期收敛慢且易陷入局部最优解的不足，提出一种新的惯性权重系数更新策略—自适应指数惯性权重系数（SEIWC）代替线性递减惯性权重系数（LDIWC），同时，将遗传算法中的染色体交叉、变异思想引入粒子的更新策略，提高粒子的多样性，增强算法的全局搜索能力。使用Rosenbrock函数和Schaffer函数验证了改进粒子群优化算法的有效性。以福建电网闽江流域水电站群优化调度为例，建立基于改进粒子群优化算法的库群长期优化调度模型，计算结果表明，该模型的调度结果显著优于常规粒子群优化算法，与逐步优化算法获得的结果达到相当水平。     

改进粒子群优化算法在水电站群优化调度中的应用研究

为克服常规粒子群优化算法易早熟、后期收敛慢且易陷入局部最优解的缺点,本文提出一种新的惯性权重系数更新策略——自适应指数惯性权重系数(SEIWC)代替线性递减惯性权重系数(LDIWC),同时,将遗传算法中的染色体交叉、变异思想引入粒子的更新策略,提高粒子的多样性,增强算法的全局搜索能力。使用Rosenbrock函数和Schaffer函数验证了改进粒子群优化算法的有效性。以福建电网闽江流域水电站群优化调度为例,建立基于改进粒子群优化算法的库群长期优化调度模型。计算结果表明,该模型的调度结果显著优于常规粒子群优化算法,与逐步优化算法结果水平相当。     

基于Web GIS的省地县一体化小水电管理系统设计与实施

针对小水电点多面广、无法实时监视、统一分析困难等问题,设计并开发了基于Web GIS的省地县一体化小水电管理系统。该系统以Applet作为表示层,采用Java2D技术以矢量图形式对小水电GIS信息进行分级分层展示,实现小水电信息的全面监视;结合JNLP技术实现地理信息缓存,加快数据加载速度,增加用户体验和可操作性;对各分区小水电运行信息进行实时统计分析,并提供水位、出力等告警信息,为各级调度人员提供辅助决策支持。在云南电网实践运行表明,该系统具备有效性和实用性,可以满足大规模小水电管理的实际应用需求。