基于“模擬-優(yōu)化”技術(shù)的多目標(biāo)水庫調(diào)度圖優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-06-07 06:32
由于常規(guī)調(diào)度圖無法很好地協(xié)調(diào)多個興利目標(biāo)之間的要求,提出了一種模擬和優(yōu)化相結(jié)合的多目標(biāo)水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法。以貴州夾巖水利樞紐為對象,以調(diào)度圖的上下調(diào)度線和降低供水(含城鎮(zhèn)供水和灌溉供水)調(diào)度線為優(yōu)化變量,按照分區(qū)調(diào)度策略進行長系列模擬調(diào)度,通過均衡供水目標(biāo)、灌溉目標(biāo)、生態(tài)需水目標(biāo)和發(fā)電目標(biāo),獲得多目標(biāo)水庫優(yōu)化調(diào)度圖。結(jié)果表明,與常規(guī)調(diào)度圖相比,優(yōu)化后的調(diào)度圖在保證發(fā)電量基本不變的情況下,能較大程度的減小灌溉和城鎮(zhèn)供水的最大缺水深度,提高了供水和生態(tài)效益,優(yōu)化效果較好。研究結(jié)果可為夾巖水利樞紐實際調(diào)度運行提供參考。
【文章來源】:中國農(nóng)村水利水電. 2020,(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
夾巖水庫常規(guī)供水調(diào)度圖
本文采用粒子群算法(PSO)對全時段調(diào)度線進行優(yōu)化,將調(diào)度線每一個時刻的水位設(shè)為優(yōu)化變量,粒子的編碼長度等于決策變量個數(shù)。例如,夾巖水庫調(diào)度圖有3條調(diào)度線,每條線有20個水位點(對應(yīng)20個時刻,年初和年末時刻水位相等),則可構(gòu)造一個3×20個參數(shù)(決策變量)的優(yōu)化模型,分別代表水庫不同時刻、不同調(diào)度線上的水位值。PSO算法中的種群大小M設(shè)為600,每個粒子的維數(shù)D=60,最大迭代次數(shù)為1 000。算法的詳細(xì)步驟參見文獻(xiàn)[6],具體計算流程見圖2。2 結(jié)果與分析
表3 75%保證率下各月生態(tài)流量上、下閾值 Tab.3 Upper and lower thresholds of monthly ecological flow under 75% guarantee ratem3/s 流量等級 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 最小(10%) 4.95 11.32 13.63 10.82 8.76 6.22 4.81 4.81 4.81 4.81 4.81 4.81 極好(100%) 25.66 48.14 48.14 48.14 48.14 44.52 25.94 20.49 18.19 17.43 15.67 14.97表4 夾巖水庫優(yōu)化調(diào)度圖與設(shè)計調(diào)度圖的運行結(jié)果比較Tab.4 Results by the optimal operation diagram and the designed operation diagram of Jiayan reservoir 指 標(biāo) 常規(guī)調(diào)度線 優(yōu)化調(diào)度線 變化量 變化率/% 多年平均發(fā)電量/億kWh 2.255 9 2.254 6 -0.001 3 -0.06 多年平均城鎮(zhèn)生活供水量/億m3 4.58 4.58 0 0.04 多年平均灌溉供水量/億m3 2.40 2.41 0.01 0.31 供水保證率/% 89.3 96.43 7.14 7.14 灌溉保證率/% 85.7 96.43 10.73 10.73 城鎮(zhèn)供水最大缺水深度/% 10.16 9.83 -0.33 -3.25 灌溉供水最大缺水深度/% 22.54 21.99 -0.55 -2.44 生態(tài)缺溢水量/億m3 69.01 68.92 -0.09 -0.14
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國水電工程生態(tài)流量實踐主要問題與發(fā)展方向[J]. 陳昂,吳淼,王鵬遠(yuǎn),溫靜雅,李慧,吳賽男. 長江科學(xué)院院報. 2019(07)
[2]考慮生態(tài)流量的小流域水庫群聯(lián)合調(diào)度研究[J]. 彭輝,劉圖,楊洵,徐煒. 人民長江. 2019(05)
[3]年調(diào)節(jié)水庫發(fā)電調(diào)度圖多參數(shù)優(yōu)選繪制[J]. 徐敏,周建中,歐陽文宇,覃暉. 水力發(fā)電. 2018(07)
[4]考慮調(diào)度時段敏感性的水庫供水優(yōu)化調(diào)度[J]. 彭安幫,王小軍,劉九夫,孫新國,黃對. 水力發(fā)電學(xué)報. 2017(07)
[5]白蓮河水庫常規(guī)發(fā)電調(diào)度圖的優(yōu)化研究[J]. 范曉香,高仕春,潘旵,周宏. 水電能源科學(xué). 2017(03)
[6]水電站水庫長期優(yōu)化調(diào)度模型及調(diào)度圖[J]. 王宗志,王偉,劉克琳,程亮. 水利水運工程學(xué)報. 2016(05)
[7]考慮不同生態(tài)需水方案的水庫生態(tài)友好型調(diào)度研究[J]. 趙廷紅,王鵬全,張永明,肖大太. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2016(09)
[8]基于生態(tài)流量區(qū)間的多目標(biāo)水庫生態(tài)調(diào)度模型及應(yīng)用[J]. 張召,張偉,廖衛(wèi)紅,王旭. 南水北調(diào)與水利科技. 2016(05)
[9]PA-DDS算法在水庫多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用[J]. 楊光,郭生練,劉攀,李立平,劉章君. 水利學(xué)報. 2016(06)
[10]李仙江流域梯級總出力調(diào)度圖優(yōu)化[J]. 紀(jì)昌明,蔣志強,孫平,李克飛. 水利學(xué)報. 2014(02)
本文編號:3216063
【文章來源】:中國農(nóng)村水利水電. 2020,(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
夾巖水庫常規(guī)供水調(diào)度圖
本文采用粒子群算法(PSO)對全時段調(diào)度線進行優(yōu)化,將調(diào)度線每一個時刻的水位設(shè)為優(yōu)化變量,粒子的編碼長度等于決策變量個數(shù)。例如,夾巖水庫調(diào)度圖有3條調(diào)度線,每條線有20個水位點(對應(yīng)20個時刻,年初和年末時刻水位相等),則可構(gòu)造一個3×20個參數(shù)(決策變量)的優(yōu)化模型,分別代表水庫不同時刻、不同調(diào)度線上的水位值。PSO算法中的種群大小M設(shè)為600,每個粒子的維數(shù)D=60,最大迭代次數(shù)為1 000。算法的詳細(xì)步驟參見文獻(xiàn)[6],具體計算流程見圖2。2 結(jié)果與分析
表3 75%保證率下各月生態(tài)流量上、下閾值 Tab.3 Upper and lower thresholds of monthly ecological flow under 75% guarantee ratem3/s 流量等級 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 最小(10%) 4.95 11.32 13.63 10.82 8.76 6.22 4.81 4.81 4.81 4.81 4.81 4.81 極好(100%) 25.66 48.14 48.14 48.14 48.14 44.52 25.94 20.49 18.19 17.43 15.67 14.97表4 夾巖水庫優(yōu)化調(diào)度圖與設(shè)計調(diào)度圖的運行結(jié)果比較Tab.4 Results by the optimal operation diagram and the designed operation diagram of Jiayan reservoir 指 標(biāo) 常規(guī)調(diào)度線 優(yōu)化調(diào)度線 變化量 變化率/% 多年平均發(fā)電量/億kWh 2.255 9 2.254 6 -0.001 3 -0.06 多年平均城鎮(zhèn)生活供水量/億m3 4.58 4.58 0 0.04 多年平均灌溉供水量/億m3 2.40 2.41 0.01 0.31 供水保證率/% 89.3 96.43 7.14 7.14 灌溉保證率/% 85.7 96.43 10.73 10.73 城鎮(zhèn)供水最大缺水深度/% 10.16 9.83 -0.33 -3.25 灌溉供水最大缺水深度/% 22.54 21.99 -0.55 -2.44 生態(tài)缺溢水量/億m3 69.01 68.92 -0.09 -0.14
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國水電工程生態(tài)流量實踐主要問題與發(fā)展方向[J]. 陳昂,吳淼,王鵬遠(yuǎn),溫靜雅,李慧,吳賽男. 長江科學(xué)院院報. 2019(07)
[2]考慮生態(tài)流量的小流域水庫群聯(lián)合調(diào)度研究[J]. 彭輝,劉圖,楊洵,徐煒. 人民長江. 2019(05)
[3]年調(diào)節(jié)水庫發(fā)電調(diào)度圖多參數(shù)優(yōu)選繪制[J]. 徐敏,周建中,歐陽文宇,覃暉. 水力發(fā)電. 2018(07)
[4]考慮調(diào)度時段敏感性的水庫供水優(yōu)化調(diào)度[J]. 彭安幫,王小軍,劉九夫,孫新國,黃對. 水力發(fā)電學(xué)報. 2017(07)
[5]白蓮河水庫常規(guī)發(fā)電調(diào)度圖的優(yōu)化研究[J]. 范曉香,高仕春,潘旵,周宏. 水電能源科學(xué). 2017(03)
[6]水電站水庫長期優(yōu)化調(diào)度模型及調(diào)度圖[J]. 王宗志,王偉,劉克琳,程亮. 水利水運工程學(xué)報. 2016(05)
[7]考慮不同生態(tài)需水方案的水庫生態(tài)友好型調(diào)度研究[J]. 趙廷紅,王鵬全,張永明,肖大太. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2016(09)
[8]基于生態(tài)流量區(qū)間的多目標(biāo)水庫生態(tài)調(diào)度模型及應(yīng)用[J]. 張召,張偉,廖衛(wèi)紅,王旭. 南水北調(diào)與水利科技. 2016(05)
[9]PA-DDS算法在水庫多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用[J]. 楊光,郭生練,劉攀,李立平,劉章君. 水利學(xué)報. 2016(06)
[10]李仙江流域梯級總出力調(diào)度圖優(yōu)化[J]. 紀(jì)昌明,蔣志強,孫平,李克飛. 水利學(xué)報. 2014(02)
本文編號:3216063
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