基于文化算法的三峽葛洲壩梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度分析

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1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得墨鲞盤堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意?！畬W(xué)位論文作者簽名：關(guān)?囟簽字日期：厶川年9月／日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解墨鲞盤鱟有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)墨鲞盤堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國

2、家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：蠲導(dǎo)師簽名：簽字日期：撕力年9月／日簽字日期：加7年9月／日第一章緒論1．1問題的提出水是生命之源!水以其特殊的性質(zhì)哺育了人類幾千年的文明，甚至整個的生命產(chǎn)生和傳承的全過程。隨著人類的發(fā)展，人們對水流的運(yùn)動規(guī)律的了解和研究不斷加深。水能作為一種清潔能源，其開發(fā)和利用也對當(dāng)今人類社會的發(fā)展具有非常重要的意義。我國水電資源豐富，據(jù)2005年11月發(fā)布的全國水力資源復(fù)查成果，水能理論儲量為6．94億千瓦，年發(fā)電量6．08萬億千瓦時，技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量為5．42億千瓦，年發(fā)電量2．4

3、7萬億千瓦時，均為世界第一。隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展，我國對能源的需求將繼續(xù)增長，同時西部大開發(fā)和“西電東送”戰(zhàn)略任務(wù)支撐著我國水電事業(yè)的騰飛。到2010年，水電裝機(jī)容量應(yīng)力爭達(dá)到1．55億千瓦，到那時我國將成為水電生產(chǎn)第一大國，到2050年全國總裝機(jī)約為15億千瓦，其中水電裝機(jī)總量為5億千瓦，占總裝機(jī)比例的33％左右。此時，基本完成常規(guī)水電的開發(fā)，開發(fā)率達(dá)到85％～90％，裝機(jī)約為4．3億千瓦。水電站是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國水電技術(shù)不僅在水電數(shù)量，更應(yīng)在質(zhì)量、科技、管理、效益等方面全面領(lǐng)先，才能成為真正意義的水電第一大國。我國已開發(fā)的水電能源利用效率低，

4、浪費(fèi)很大。水庫調(diào)度不合理，再加上電廠機(jī)組運(yùn)行不合理和電站管理水平不高，每年造成的能量損失非常多。開展電站水庫的優(yōu)化調(diào)度研究，提高水電站的經(jīng)濟(jì)管理水平，挖掘潛力，可以做到在不增加任何額外投資的條件下，便可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。所以，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度研究，改善水能的利用效率在我國現(xiàn)階段具有重要意義。目前我國水電的開發(fā)原則是流域滾動梯級開發(fā)，流域上各個電站之間存在著’水的聯(lián)系，要在各電站廠內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行的基礎(chǔ)上，綜合考慮流域梯級整體優(yōu)化調(diào)度，實(shí)現(xiàn)流域梯級最大的綜合效益。優(yōu)化調(diào)度問題涉及到多個目標(biāo)，并且約束條件復(fù)雜，尤其梯級調(diào)度更要考慮梯級電站之間的聯(lián)系，約束非常復(fù)雜，尤其短期優(yōu)化調(diào)度，強(qiáng)

5、調(diào)實(shí)時性，且變量更多、約束更加復(fù)雜，目前的研究還存在很多問題需要解決。在過去的幾十年中，很多學(xué)者已經(jīng)提出了許多卓有成效的理論和方法。第一章緒論1．2水電站梯級優(yōu)化調(diào)度的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀梯級水電站之間存在電和水的聯(lián)系。上一級水電站的發(fā)電和泄水直接影響下一級的水電站的發(fā)電和泄水。水電站優(yōu)化調(diào)度的核心問題是在已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型，水電站及其系統(tǒng)其它組成單元的功能、任務(wù)、參數(shù)、特性等原始數(shù)據(jù)和各種信息的約束條件下，按照運(yùn)行調(diào)度基本原則，建立水庫優(yōu)化調(diào)度的模型，通過優(yōu)化方法，尋求最優(yōu)運(yùn)行方案。梯級電站按照所取得的最優(yōu)方案蓄泄運(yùn)行，可使防洪、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)等部門在調(diào)度周期內(nèi)總效益最大而不

6、利影響最小。在過去幾十年里，水電站優(yōu)化理論、方法及其在水利工程領(lǐng)域中的應(yīng)用研究中都取得了很大的發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者通過長時間的研究，提出和發(fā)展了許多卓有成效的模型和方法。1．2．1梯級水電站優(yōu)化調(diào)度模型研究建立優(yōu)化調(diào)度模型是水庫優(yōu)化調(diào)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用何種模型對調(diào)度結(jié)果具有決定性影響。水庫優(yōu)化調(diào)度模型種類繁多，按徑流描述劃分，一般可分為確定型和隨機(jī)型兩種，按優(yōu)化目標(biāo)可分為單目標(biāo)和多目標(biāo)兩種。確定型將入流作為已知，隨機(jī)型將入流作為隨機(jī)現(xiàn)象處理。在水電站優(yōu)化調(diào)度中，在具有較可靠的長期徑流預(yù)報(bào)或者假定長期徑流預(yù)報(bào)為已知的前提下，尋求發(fā)電量和保證出力等指標(biāo)的優(yōu)化問題，常采用確定型優(yōu)化

7、調(diào)度方法。確定型將入流過程看作已知，因此一般比較簡單，但是優(yōu)化結(jié)果偏大，但它可以求解十庫以上的梯級調(diào)度【l】，文獻(xiàn)[2]以黃河上游梯級電站群為例，對龍羊峽、劉家峽、鹽鍋峽、八盤峽和青銅峽水電站水庫進(jìn)行了確定型研究，模型比較簡單，計(jì)算結(jié)果也滿足要求。隨機(jī)型是用隨機(jī)過程描述徑流，它與實(shí)際比較吻合，理論上也比較完善，充分利用了已獲得的長系列徑流資料所反映的信息，但存在“維數(shù)災(zāi)”的問題【3】。李愛玲【4】在鹽鍋峽和八盤峽聯(lián)合調(diào)度中對鹽、八區(qū)間的入流采用二元相關(guān)進(jìn)行描述，有效地避免了維數(shù)災(zāi)的問題。單目標(biāo)最優(yōu)化模型是選出一個主目標(biāo)作為優(yōu)化