發(fā)布時間：2020-05-22 20:29

【摘要】：梯級水庫群優(yōu)化調度是提高水資源利用效率和水電系統(tǒng)調度效益的有效手段,對緩解我國能源短缺、推動我國經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義和實用價值。隨著大規(guī)模水電基地的建成與投產(chǎn),梯級系統(tǒng)日趨龐大、上下游的水力與電力聯(lián)系日趨復雜,極大增加了建模求解難度,“如何進一步發(fā)展行之有效的水電調度理論方法來實現(xiàn)水資源的高效配置”已成為當前水電調度領域研究的熱點與難點問題。為此,本文對梯級水庫群優(yōu)化調度問題的求解展開研究,主要內容有:(1)提出了一種耦合兩重改進策略的混合量子粒子群算法。該算法通過在標準量子群算法的尋優(yōu)過程中創(chuàng)新性地嵌入個體極值變異、外部檔案集合以及單純形搜索算子等策略,提高了種群中精英個體的引導能力以及豐富了種群的多樣性。(2)針對梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調度問題,構建了一個梯級水庫群總發(fā)電量最大的優(yōu)化調度模型,并用混合量子粒子群算法進行求解。以烏江流域的5座水電站為實例,選擇不同的來水條件,對算法的應用效果進行驗證,與不同算法的比較表明該算法在進化過程中全局搜索能力強,能夠找到更優(yōu)的解。(3)針對梯級水庫群生態(tài)優(yōu)化調度問題,首先,歸納了幾種常見的生態(tài)流量確定方法,并以烏江流域的梯級水庫群為例,采用不同的水文學方法推求了3種不同的生態(tài)流量設計方案,其次,構建了一個梯級水庫群總缺水量最小的生態(tài)調度模型,最后,在不同生態(tài)流量設計方案下,采用混合量子粒子群算法對模型進行求解并獲得了科學合理的調度結果,從而為求解梯級水庫群生態(tài)優(yōu)化調度提供了一種新的途徑。(4)針對梯級水庫群發(fā)電-生態(tài)多目標優(yōu)化調度問題,首先,構建了梯級水庫群發(fā)電-生態(tài)多目標調度優(yōu)化模型,采用二項分布賦權法設置權重向量集并采用多目標模糊優(yōu)選的方法將多目標問題轉換為單目標問題,然后,利用混合量子粒子群算法對其進行求解,通過多次求解,可以得到若干組不同權重下的非劣解,最后,分析了發(fā)電目標與生態(tài)目標之間的協(xié)同關系,得出了梯級水庫群調度適當考慮生態(tài)需求目標可以大幅度改善生態(tài)缺水的狀況而不會對發(fā)電效益帶來嚴重影響的結論,從而為梯級水庫群的調度工作提供一定的指導。
【圖文】：

21圖 2-4 12 個標準測試函數(shù)的收斂過程圖2.4 本章小結本章詳細介紹了標準量子粒子群算法（QPSO）的原理，并針對QPSO算法后期搜索效率低、容易陷入局部最優(yōu)等缺陷，提出了一種耦合兩重改進策略優(yōu)勢的混合量子粒子群算法（HQPSO），同時，以12個標準測試函數(shù)為例，將所提算法與QPSO、PSO

（c）平水年 （e）枯水年圖 3-2 不同求解方法下發(fā)電量的箱型圖統(tǒng)計結果圖3-3為采用HQPSO算法得到的各電站在平水年不同時段的出力和水位過程展圖。由圖 3-3 可以看出，，各水電站優(yōu)化結果均滿足各種約束條件。其中洪家渡、構灘調節(jié)性能較好的水電站在汛期來水較大時，水位抬高，同時為減少棄水水電站增出力運行，東風、索風營及烏江渡調節(jié)性能較差的水電站由于梯級電站間的補償作用在汛期基本上保持高水頭穩(wěn)定運行，在汛初盡可能達到汛限水位，能充分利用水頭較高水位運行，從而降低梯級耗水、增加整體發(fā)電量，充分發(fā)揮了梯級水電站群的頭效益和梯級補償效益。綜上，HQPSO 算法可以獲得合理有效的水電站群調度運行方式。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TV737

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 郭樂;徐斌;;三峽梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調度增發(fā)電量分析[J];水力發(fā)電;2016年12期

2 胡挺;陳國慶;汪蕓;王海;李暉;;長江干流梯級水庫群聯(lián)合調度[J];中國科學:技術科學;2017年08期

3 左幸;馬光文;徐剛;陶春華;;人工免疫系統(tǒng)在梯級水庫群短期優(yōu)化調度中的應用[J];水科學進展;2007年02期

4 董子敖;閻建生;;計入徑流時間空間相關關系的梯級水庫群優(yōu)化調度的多層次法[J];水電能源科學;1987年01期

5 陳洋波;陳培根;;梯級水庫群優(yōu)化調度的層次分析法[J];湖北水力發(fā)電;1989年01期

6 邵駿;范可旭;熊瑩;邴建平;;長江上游梯級水庫群運用對徑流影響的初步分析[J];水資源研究;2012年04期

7 姜瑾;張永永;;基于改進調度函數(shù)的梯級水庫群聯(lián)合調度研究[J];水力發(fā)電;2013年09期

8 艾學山;范文濤;王先甲;;梯級水庫群運行模式及合作效益分配研究[J];水力發(fā)電學報;2009年03期

9 劉攀;郭生練;張文選;肖義;高仕春;;梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調度函數(shù)研究[J];水科學進展;2007年06期

10 丁毅;傅巧萍;;長江上游梯級水庫群蓄水方式初步研究[J];人民長江;2013年10期

相關會議論文 前10條

1 陳穎;;萬安上游梯級水庫群匯流時間初步研究[A];2013年江西省電機工程學會年會論文集[C];2013年

2 夏元康;楊延偉;;金沙江中游梯級水庫群調度函數(shù)制定方法研究[A];梯級調度控制研究論叢——2012年學術交流論文集（下冊）[C];2014年

3 劉攀;郭生練;郭富強;劉心愿;;三峽梯級與清江梯級水庫群聯(lián)合調度補償機制研究[A];河流開發(fā)、保護與水資源可持續(xù)利用——第六屆中國水論壇論文集[C];2008年

4 原居林;練青平;郭愛環(huán);宓國強;;甌江梯級水庫群建設對漁業(yè)資源的影響[A];第二屆現(xiàn)代化海洋牧場國際學術研討會、中國水產(chǎn)學會漁業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)委員會2018年學術年會論文集[C];2018年

5 賈江濤;翟橋柱;管曉宏;吳宏宇;李慶海;;有抽蓄機組的梯級水庫群水電站短期優(yōu)化調度[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

6 王士武;溫進化;;多目標免疫遺傳算法在梯級水庫群優(yōu)化調度中的應用研究[A];2012全國水資源合理配置與優(yōu)化調度技術�？痆C];2012年

7 崔高仰;李曉東;楊周;李親凱;黃俊;;筑壩攔截對嘉陵江梯級水庫群水體碳、硫元素循環(huán)的影響[A];中國礦物巖石地球化學學會第九次全國會員代表大會暨第16屆學術年會文集[C];2017年

8 李雨;郭生練;劉攀;李響;陳炯宏;;三峽和清江梯級水庫群防洪聯(lián)合優(yōu)化調度研究[A];水系統(tǒng)與水資源可持續(xù)管理——第七屆中國水論壇論文集[C];2009年

9 李善綜;金占偉;王森;;梯級水庫群分區(qū)控制條件下的短期調峰電量最大模型[A];中國水利學會2016學術年會論文集（下冊）[C];2016年

10 楊夢迪;呂紅;黃俊;崔高仰;李親凱;易沅壁;李曉東;;筑壩攔截對烏江梯級水庫群水體硫循環(huán)的影響[A];中國礦物巖石地球化學學會第17屆學術年會論文摘要集[C];2019年

相關重要報紙文章 前3條

1 鐘誠;“梯級水庫群全生命周期風險孕育機制與安全防控理論”項目啟動[N];中國水利報;2013年

2 記者 都瀟瀟 通訊員 郝夢丹 張末;黃河安全度過年度凌汛期[N];中國水利報;2019年

3 記者 文艷　實習生 兀曉倩;抓好重點部位薄弱環(huán)節(jié)防汛[N];西安日報;2011年

相關博士學位論文 前10條

1 張雙虎;梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調度的理論與實踐[D];西安理工大學;2007年

2 張銳;梯級水庫群漫壩失事風險分析及其應急處置研究[D];大連理工大學;2016年

3 張忠波;三峽與金沙江下游梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調度研究[D];天津大學;2014年

4 王贏;梯級水庫群優(yōu)化調度方法研究與系統(tǒng)實現(xiàn)[D];華中科技大學;2012年

5 張慧峰;梯級水庫群多目標優(yōu)化調度及多屬性決策研究[D];華中科技大學;2013年

6 田雨;長江上游復雜水庫群聯(lián)合調度技術研究[D];天津大學;2012年

7 周婷;水電站水庫群調度優(yōu)化及其效益評價方法研究[D];華北電力大學;2014年

8 周研來;梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調度運行方式研究[D];武漢大學;2014年

9 喻杉;基于改進蟻群算法的梯級水庫群優(yōu)化調度研究[D];華北電力大學;2012年

10 陳芳;金沙江下游梯級水庫群優(yōu)化調度研究及應用[D];華中科技大學;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 夏燕;梯級水庫群發(fā)電-生態(tài)協(xié)同調度混合量子粒子群算法研究[D];華中科技大學;2019年

2 王曉宇;黃河流域梯級水庫群多目標調度規(guī)則研究[D];西安理工大學;2019年

3 劉志明;氣候變化影響下漢江上游梯級水庫群聯(lián)合供水優(yōu)化調度研究[D];長江科學院;2019年

4 胡瑞;基于調度知識經(jīng)驗的梯級水庫群優(yōu)化調度方法研究[D];華中科技大學;2017年

5 王有香;梯級水庫群及其泄洪設施防洪調度研究[D];華中科技大學;2017年

6 李冬;梯級水庫群調度的優(yōu)化蜂群算法研究[D];華中科技大學;2018年

7 王媛;改進果蠅算法在梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調度中的應用[D];西安理工大學;2018年

8 史亞軍;白山豐滿梯級水庫群優(yōu)化調度模型研究[D];大連理工大學;2016年

9 王坤;改進人工蜂群算法在梯級水庫群優(yōu)化調度中的應用[D];南昌工程學院;2017年

10 李輝;紅水河梯級水庫群短期優(yōu)化調度研究與應用[D];大連理工大學;2011年

本文編號：2676562