本文關(guān)鍵詞： 梯級水電站 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 調(diào)度規(guī)則 消落水位 聚類分析　出處：《武漢大學》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,能源和環(huán)境問題日益突出。我國水力資源豐富,為社會經(jīng)濟發(fā)展提供了有力的能源保障。大力開發(fā)水能資源,是保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個重要舉措。水電站水庫調(diào)度是水庫運行管理的重要環(huán)節(jié),調(diào)度水平的高低直接影響其綜合利用效益的發(fā)揮。高效的水庫調(diào)度方式,能夠在不增加硬件投入的情況下,獲得可觀的社會效益和經(jīng)濟效益,并有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。 本論文在國內(nèi)外水電站水庫調(diào)度研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,以水電站優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的識別與應用為主線,提出了基于聚類分析的水電站水庫優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)識別方法和基于優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的水電站隱隨機調(diào)度規(guī)則制定方法。利用提出的方法識別了金沙江中游梯級水電站水庫優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并在所識別的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的指導下,制定了該梯級水電站水庫的隱隨機調(diào)度規(guī)則,建立了龍盤水庫年末消落水位預測模型。論文主要包括以下研究成果： (1)提出了基于隱隨機思想的水電站水庫優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)識別方法。首先求解優(yōu)化調(diào)度模型獲得表征系統(tǒng)特征的樣本數(shù)據(jù)；其次從樣本數(shù)據(jù)中初選聚類指標,并根據(jù)提出的基于距離基尼系數(shù)的交叉指標構(gòu)造方法、基于基尼系數(shù)的時間序列降維方法和基于相關(guān)系數(shù)的指標體系的結(jié)構(gòu)降維方法,對聚類指標進行預處理,利用改進的K-means算法對指標體系進行聚類；然后通過對典型年調(diào)度過程的深入分析,提取各聚類的系統(tǒng)特征；最后對各聚類的系統(tǒng)特征進行歸納,識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 (2)考慮(系統(tǒng))臨界引用流量約束的梯級水電站定出力試算模型。定義(系統(tǒng))臨界引用流量表示水電站(系統(tǒng))不發(fā)生棄水的最大引用流量,并分析了最大過水能力與臨界引用流量的關(guān)系。在傳統(tǒng)梯級水電站定出力試算模型的基礎(chǔ)上添加了(系統(tǒng))臨界引用流量約束模塊,實現(xiàn)了對需要以(系統(tǒng))臨界引用流量為上限的調(diào)度需求的兼容。 (3)金沙江中游梯級水電站水庫優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)識別與最優(yōu)性分析。利用本文提出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)識別方法,識別了金沙江中游梯級水電站水庫優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,金沙江中游梯級水電站水庫優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)是分段線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng),該系統(tǒng)在任一水利年度的輸出過程均由“保證出力”、“遞增流量”和“臨界引用流量”三個基本元素,根據(jù)來水的豐平枯,按一定規(guī)律組合而成。最后對組成系統(tǒng)輸出過程的三個基本元素的最優(yōu)性進行了分析。 (4)提出了基于優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的水電站隱隨機調(diào)度規(guī)則制定方法。針對隱隨機調(diào)度規(guī)則缺乏機理支撐的不足,在傳統(tǒng)隱隨機調(diào)度規(guī)則制定方法基礎(chǔ)上,添加了優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)識別模塊,即在識別的優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的指導下,建立有機理支撐的隱隨機調(diào)度規(guī)則。以金沙江中游梯級水電站為例,在識別的該梯級水電站的線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的指導下,建立了以水利年度總可用能量為自變量、以各月出力為決策變量的線性調(diào)度函數(shù),并據(jù)此繪制了總能量調(diào)度圖。同時為了充分發(fā)揮傳統(tǒng)常規(guī)調(diào)度圖和本文總能量調(diào)度圖的優(yōu)勢,進一步提出了組合調(diào)度規(guī)則,并分析了組合調(diào)度規(guī)則的效益。 (5)構(gòu)建了基于優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位預測模型。以識別的優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為指導,提出了構(gòu)建有機理支撐的多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位預測模型的思路。以金沙江中游梯級水電站為例,在識別的該梯級水電站線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的指導下,建立了以水利年度總可用能量為自變量的龍盤水庫水利年末水庫蓄水位分段線性預測模型,通過與水利年末蓄水位到日歷年末消落水位的轉(zhuǎn)化模型耦合得到龍盤水庫日歷年末消落水位預測模型,并與已有模型的預測效果進行了對比分析,對模型的預測效果進行了評價。
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【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TV697.1

【參考文獻】

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2 紀昌明;周婷;王麗萍;秦悅悅;;水庫水電站中長期隱隨機優(yōu)化調(diào)度綜述[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年16期

3 劉攀;郭生練;郭富強;張文選;;清江梯級水庫群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度圖研究[J];華中科技大學學報(自然科學版);2008年07期

4 賀玲;吳玲達;蔡益朝;;數(shù)據(jù)挖掘中的聚類算法綜述[J];計算機應用研究;2007年01期

5 左吉昌;李承軍;樊榮;;水庫優(yōu)化調(diào)度函數(shù)的SVM方法研究[J];人民長江;2007年01期

6 吳月秋;紀昌明;王麗萍;李志勝;;基于混沌粒子群算法的水電站水庫優(yōu)化調(diào)度[J];人民黃河;2008年11期

7 張勇傳;邴鳳山;熊斯毅;;模糊集理論與水庫優(yōu)化問題[J];水電能源科學;1984年01期

8 董子敖,閆建生,尚忠昌,孫宗義;改變約束法和國民經(jīng)濟效益最大準則在水電站水庫優(yōu)化調(diào)度中的應用[J];水力發(fā)電學報;1983年02期

9 過夏明,陳建春,馬光文;分時電價下多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位研究[J];水力發(fā)電學報;2004年03期

10 許新發(fā);梅亞東;陳啟平;;萬安水庫發(fā)電調(diào)度規(guī)律分析[J];水力發(fā)電學報;2006年04期

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3 陳艷伍;聚類分析模型在納稅評估中的應用[D];湖北大學;2013年

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本文編號：1525250