水库预报调度过程化动态决策模式研究及系统实现
发布时间：2021-04-29 09:48
围绕变化及调度过程中的不确定性,研究适应动态变化的水库预报调度是目前的热点问题。本论文以问题为导向,聚焦预报、调度、决策一体化,重点是在调度过程中要融入适应动态变化的评价决策。按照水库的调节周期或调度计划周期等,对调度过程在时间上分段分布,用滚动更新、嵌套推进机制,实现过程化动态调度;把水库作为区域水资源调配决策中的关键,分析水库在区域上的空间分布及业务关联,在平台上实现分解与聚合;把计划调度方案与实时实施的执行方案互馈,实现计划与调度的有机结合。采用现代信息技术,把调度机制融入调度过程,让水库业务在适应各种变化中能够“动”起来。主要研究内容如下:（1）以问题为导向,提出了适应变化的水库预报调度过程化决策模式。在分析水库调度工作实际中存在问题的基础上,聚焦调度过程中的不确定因素及动态变化,立足于水库调度周期内的全过程,把调度与预报和决策紧密关联,依靠一系列机制来建立创新调度决策模式。遵循大概近似正确理论,设计了区间化的适应机制;构建了在预报调度过程上的滚动修正机制;实现了多时间尺度的计划方案与实施调度方案嵌套互馈机制。在综合集成平台上,把这些机制与预报、调度、决策融合一体,形成了适应变...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水库常规调度
1.2.2 水库优化调度
1.2.3 水库适应性调度
1.3 问题提出
1.4 研究的主要内容
1.5 技术路线
2 水库预报调度的过程化动态决策模式
2.1 问题导向
2.1.1 水库调度的不确定性因素
2.1.2 水库调度现存的主要问题
2.2 过程化动态决策模式研究基本思路
2.3 模式实现的理论与技术支撑
2.3.1 基于大概近似理论的的径流预报区间化机制
2.3.2 预报调度过程滚动修正机制
2.3.3 多时间尺度调度计划方案互馈机制
2.3.4 预报调度的过程化动态决策模式的实现
2.4 过程化动态决策模式框架
2.4.1 过程化动态决策模式框架
2.4.2 过程化动态决策模式实施流程
2.5 本章小结
3 水库径流预报方法库及预报区间机制
3.1 径流预报基本模型
3.1.1 BP神经网络模型
3.1.2 自回归模型
3.1.3 GM(1,1)模型
3.1.4 新安江模型
3.2 预报方法组件化
3.3 径流预报区间化表达
3.3.1 径流预报区间化研究思路
3.3.2 径流预报区间化表述
3.3.3 实例应用
3.4 本章小结
4 水库调度方法库及预报调度滚动修正机制
4.1 水库常规调度方法及组件库
4.1.1 常规调度方法
4.1.2 常规调度方法组件库
4.2 水库单目标调度方法及组件库
4.2.1 单目标调度方法
4.2.2 单目标调度方法组件库
4.3 水库多目标调度方法
4.3.1 MOEA/D-AWA算法
4.3.2 MOEA/D-PFR算法
4.3.3 多目标调度方法组件库
4.4 调度周期内的预报调度滚动修正机制
4.4.1 滚动修正机制研究思路
4.4.2 径流预报滚动修正工作原理
4.4.3 滚动修正预报的启动条件
4.4.4 调度周期内的预报调度滚动修正机制流程
4.5 本章小结
5 多时间尺度调度计划方案嵌套互馈机制
5.1 多时间尺度调度计划方案嵌套互馈的必要性
5.2 多时间尺度方案互馈机制研究思路
5.2.1 多时间尺度方案滚动嵌套互馈思想
5.2.2 互馈机制设计
5.3 多时间尺度滚动嵌套互馈机制
5.4 多时间尺度方案互馈关系
5.5 多时间尺度方案互馈机制工作原理
5.6 互馈机制实施流程
5.7 本章小结
6 基于平台的预报调度过程化动态决策系统开发实现
6.1 过程化动态决策系统定位
6.2 过程化动态决策系统框架
6.3 技术支撑及应用
6.3.1 综合集成平台
6.3.2 组件技术
6.3.3 知识图技术
6.4 预报调度业务流程描述
6.4.1 预报调度过程化动态决策业务主题划分
6.4.2 预报调度业务化实现的思路
6.5 基于平台的预报调度过程化动态决策系统构建
6.6 本章小结
7 水库预报调度过程化动态决策系统集成应用
7.1 应用实例概况
7.1.1 水资源情况
7.1.2 外调水工程情况
7.1.3 区域时空关系
7.2 业务流程描述及实现
7.2.1 径流预报区间业务化实现
7.2.2 预报调度过程滚动修正机制业务化实现
7.2.3 多尺度调度计划方案与实施调度方案互馈业务化实现
7.3 集成化业务应用
7.3.1 分级嵌套业务化应用
7.3.2 预报调度过程化业务应用
7.4 本章小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀地区用水演变特征与边际效益分析[J]. 石家豪,焦迎乐,王富强,韩宇平. 黄河水利职业技术学院学报. 2020(01)
[2]考虑多周期协调的新能源电力系统全景运行模拟方法与评估指标体系[J]. 元一平,王建学,张耀,周磊,王学斌,卢国强. 电网技术. 2020(03)
[3]气候变化和人类活动对流域径流变化的影响[J]. 徐旭. 东北水利水电. 2019(08)
[4]水库适应性调度初探[J]. 刘攀,张晓琦,邓超,冯茂源,高仕达,张玮. 人民长江. 2019(02)
[5]多时间尺度下主动配电网能量调度优化[J]. 宁柏锋,田松林. 电测与仪表. 2019(06)
[6]浅析水库优化调度技术存在的问题和发展[J]. 顾凯,杨宇,付京,张勇. 居舍. 2018(36)
[7]多尺度多模型的梯级水库优化调度决策支持系统[J]. 李家叶,贾昆,李铁键,司源,魏加华,黄跃飞. 应用基础与工程科学学报. 2018(06)
[8]R/S分析法与GM（1,1）灰色模型相结合的鸳鸯池水库入库径流量预测[J]. 陈建龙,刘永峰,钱鞠,俞定海,祁文燕. 水资源与水工程学报. 2018(05)
[9]一种基于DS理论的水库适应性调度规则[J]. 张玮,王旭,雷晓辉,刘攀,王浩. 水科学进展. 2018(05)
[10]递归替换寻优策略的分解多目标进化算法[J]. 王丽萍,丰美玲,邱飞岳,章鸣雷. 小型微型计算机系统. 2018(06)
博士论文
[1]引汉济渭跨流域调水工程运行调度模式研究及实现[D]. 张晓.西安理工大学 2018
[2]变化环境下的干旱演变与水库适应性调度策略[D]. 万文华.清华大学 2018
[3]基于径流预报的黑河流域水资源调配研究[D]. 解阳阳.西安理工大学 2017
[4]跨流域调水预报优化调度方法及应用研究[D]. 习树峰.大连理工大学 2011
[5]水利业务信息化及综合集成应用模式研究[D]. 罗军刚.西安理工大学 2009
[6]梯级水利枢纽多尺度多目标联合优化调度研究[D]. 马超.天津大学 2008
硕士论文
[1]梯级水电站中长期发电调度及多时间尺度耦合嵌套模型研究[D]. 徐占兴.华中科技大学 2019
[2]多时间尺度融合的水库发电优化调度研究[D]. 张丁.西安理工大学 2018
[3]大伙房水库不同时间尺度降雨预报信息耦合利用方式研究[D]. 闫旭辉.大连理工大学 2018
[4]流域水资源脆弱性评价和适应性管理[D]. 徐娜.南京林业大学 2018
[5]水电站多时间尺度径流预报及发电调度嵌套研究[D]. 李远哲.华中科技大学 2018
[6]水库适应性调度方法研究[D]. 刘斌.西安理工大学 2017
[7]一种发电滚动计划的优化算法研究[D]. 王帅.华北电力大学（北京） 2009
[8]遗传算法在水库长期优化调度中的应用研究[D]. 高增稳.昆明理工大学 2008
[9]金盆水库洪水预报调度系统的研究与开发[D]. 王双文.西安理工大学 2005
本文编号：3167308
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水库常规调度
1.2.2 水库优化调度
1.2.3 水库适应性调度
1.3 问题提出
1.4 研究的主要内容
1.5 技术路线
2 水库预报调度的过程化动态决策模式
2.1 问题导向
2.1.1 水库调度的不确定性因素
2.1.2 水库调度现存的主要问题
2.2 过程化动态决策模式研究基本思路
2.3 模式实现的理论与技术支撑
2.3.1 基于大概近似理论的的径流预报区间化机制
2.3.2 预报调度过程滚动修正机制
2.3.3 多时间尺度调度计划方案互馈机制
2.3.4 预报调度的过程化动态决策模式的实现
2.4 过程化动态决策模式框架
2.4.1 过程化动态决策模式框架
2.4.2 过程化动态决策模式实施流程
2.5 本章小结
3 水库径流预报方法库及预报区间机制
3.1 径流预报基本模型
3.1.1 BP神经网络模型
3.1.2 自回归模型
3.1.3 GM(1,1)模型
3.1.4 新安江模型
3.2 预报方法组件化
3.3 径流预报区间化表达
3.3.1 径流预报区间化研究思路
3.3.2 径流预报区间化表述
3.3.3 实例应用
3.4 本章小结
4 水库调度方法库及预报调度滚动修正机制
4.1 水库常规调度方法及组件库
4.1.1 常规调度方法
4.1.2 常规调度方法组件库
4.2 水库单目标调度方法及组件库
4.2.1 单目标调度方法
4.2.2 单目标调度方法组件库
4.3 水库多目标调度方法
4.3.1 MOEA/D-AWA算法
4.3.2 MOEA/D-PFR算法
4.3.3 多目标调度方法组件库
4.4 调度周期内的预报调度滚动修正机制
4.4.1 滚动修正机制研究思路
4.4.2 径流预报滚动修正工作原理
4.4.3 滚动修正预报的启动条件
4.4.4 调度周期内的预报调度滚动修正机制流程
4.5 本章小结
5 多时间尺度调度计划方案嵌套互馈机制
5.1 多时间尺度调度计划方案嵌套互馈的必要性
5.2 多时间尺度方案互馈机制研究思路
5.2.1 多时间尺度方案滚动嵌套互馈思想
5.2.2 互馈机制设计
5.3 多时间尺度滚动嵌套互馈机制
5.4 多时间尺度方案互馈关系
5.5 多时间尺度方案互馈机制工作原理
5.6 互馈机制实施流程
5.7 本章小结
6 基于平台的预报调度过程化动态决策系统开发实现
6.1 过程化动态决策系统定位
6.2 过程化动态决策系统框架
6.3 技术支撑及应用
6.3.1 综合集成平台
6.3.2 组件技术
6.3.3 知识图技术
6.4 预报调度业务流程描述
6.4.1 预报调度过程化动态决策业务主题划分
6.4.2 预报调度业务化实现的思路
6.5 基于平台的预报调度过程化动态决策系统构建
6.6 本章小结
7 水库预报调度过程化动态决策系统集成应用
7.1 应用实例概况
7.1.1 水资源情况
7.1.2 外调水工程情况
7.1.3 区域时空关系
7.2 业务流程描述及实现
7.2.1 径流预报区间业务化实现
7.2.2 预报调度过程滚动修正机制业务化实现
7.2.3 多尺度调度计划方案与实施调度方案互馈业务化实现
7.3 集成化业务应用
7.3.1 分级嵌套业务化应用
7.3.2 预报调度过程化业务应用
7.4 本章小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀地区用水演变特征与边际效益分析[J]. 石家豪,焦迎乐,王富强,韩宇平. 黄河水利职业技术学院学报. 2020(01)
[2]考虑多周期协调的新能源电力系统全景运行模拟方法与评估指标体系[J]. 元一平,王建学,张耀,周磊,王学斌,卢国强. 电网技术. 2020(03)
[3]气候变化和人类活动对流域径流变化的影响[J]. 徐旭. 东北水利水电. 2019(08)
[4]水库适应性调度初探[J]. 刘攀,张晓琦,邓超,冯茂源,高仕达,张玮. 人民长江. 2019(02)
[5]多时间尺度下主动配电网能量调度优化[J]. 宁柏锋,田松林. 电测与仪表. 2019(06)
[6]浅析水库优化调度技术存在的问题和发展[J]. 顾凯,杨宇,付京,张勇. 居舍. 2018(36)
[7]多尺度多模型的梯级水库优化调度决策支持系统[J]. 李家叶,贾昆,李铁键,司源,魏加华,黄跃飞. 应用基础与工程科学学报. 2018(06)
[8]R/S分析法与GM（1,1）灰色模型相结合的鸳鸯池水库入库径流量预测[J]. 陈建龙,刘永峰,钱鞠,俞定海,祁文燕. 水资源与水工程学报. 2018(05)
[9]一种基于DS理论的水库适应性调度规则[J]. 张玮,王旭,雷晓辉,刘攀,王浩. 水科学进展. 2018(05)
[10]递归替换寻优策略的分解多目标进化算法[J]. 王丽萍,丰美玲,邱飞岳,章鸣雷. 小型微型计算机系统. 2018(06)
博士论文
[1]引汉济渭跨流域调水工程运行调度模式研究及实现[D]. 张晓.西安理工大学 2018
[2]变化环境下的干旱演变与水库适应性调度策略[D]. 万文华.清华大学 2018
[3]基于径流预报的黑河流域水资源调配研究[D]. 解阳阳.西安理工大学 2017
[4]跨流域调水预报优化调度方法及应用研究[D]. 习树峰.大连理工大学 2011
[5]水利业务信息化及综合集成应用模式研究[D]. 罗军刚.西安理工大学 2009
[6]梯级水利枢纽多尺度多目标联合优化调度研究[D]. 马超.天津大学 2008
硕士论文
[1]梯级水电站中长期发电调度及多时间尺度耦合嵌套模型研究[D]. 徐占兴.华中科技大学 2019
[2]多时间尺度融合的水库发电优化调度研究[D]. 张丁.西安理工大学 2018
[3]大伙房水库不同时间尺度降雨预报信息耦合利用方式研究[D]. 闫旭辉.大连理工大学 2018
[4]流域水资源脆弱性评价和适应性管理[D]. 徐娜.南京林业大学 2018
[5]水电站多时间尺度径流预报及发电调度嵌套研究[D]. 李远哲.华中科技大学 2018
[6]水库适应性调度方法研究[D]. 刘斌.西安理工大学 2017
[7]一种发电滚动计划的优化算法研究[D]. 王帅.华北电力大学（北京） 2009
[8]遗传算法在水库长期优化调度中的应用研究[D]. 高增稳.昆明理工大学 2008
[9]金盆水库洪水预报调度系统的研究与开发[D]. 王双文.西安理工大学 2005
本文编号：3167308
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