基于“模拟-优化”技术的多目标水库调度图优化
发布时间：2021-06-07 06:32
由于常规调度图无法很好地协调多个兴利目标之间的要求,提出了一种模拟和优化相结合的多目标水库调度图优化方法。以贵州夹岩水利枢纽为对象,以调度图的上下调度线和降低供水（含城镇供水和灌溉供水）调度线为优化变量,按照分区调度策略进行长系列模拟调度,通过均衡供水目标、灌溉目标、生态需水目标和发电目标,获得多目标水库优化调度图。结果表明,与常规调度图相比,优化后的调度图在保证发电量基本不变的情况下,能较大程度的减小灌溉和城镇供水的最大缺水深度,提高了供水和生态效益,优化效果较好。研究结果可为夹岩水利枢纽实际调度运行提供参考。
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(07)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
夹岩水库常规供水调度图
本文采用粒子群算法(PSO)对全时段调度线进行优化,将调度线每一个时刻的水位设为优化变量,粒子的编码长度等于决策变量个数。例如,夹岩水库调度图有3条调度线,每条线有20个水位点(对应20个时刻,年初和年末时刻水位相等),则可构造一个3×20个参数(决策变量)的优化模型,分别代表水库不同时刻、不同调度线上的水位值。PSO算法中的种群大小M设为600,每个粒子的维数D=60,最大迭代次数为1 000。算法的详细步骤参见文献[6],具体计算流程见图2。2 结果与分析
表3 75%保证率下各月生态流量上、下阈值 Tab.3 Upper and lower thresholds of monthly ecological flow under 75% guarantee ratem3/s 流量等级 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 极好(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 夹岩水库优化调度图与设计调度图的运行结果比较Tab.4 Results by the optimal operation diagram and the designed operation diagram of Jiayan reservoir 指 标 常规调度线 优化调度线 变化量 变化率/% 多年平均发电量/亿kWh 2.255 9 2.254 6 -0.001 3 -0.06 多年平均城镇生活供水量/亿m3 4.58 4.58 0 0.04 多年平均灌溉供水量/亿m3 2.40 2.41 0.01 0.31 供水保证率/% 89.3 96.43 7.14 7.14 灌溉保证率/% 85.7 96.43 10.73 10.73 城镇供水最大缺水深度/% 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 生态缺溢水量/亿m3 69.01 68.92 -0.09 -0.14
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国水电工程生态流量实践主要问题与发展方向[J]. 陈昂,吴淼,王鹏远,温静雅,李慧,吴赛男. 长江科学院院报. 2019(07)
[2]考虑生态流量的小流域水库群联合调度研究[J]. 彭辉,刘图,杨洵,徐炜. 人民长江. 2019(05)
[3]年调节水库发电调度图多参数优选绘制[J]. 徐敏,周建中,欧阳文宇,覃晖. 水力发电. 2018(07)
[4]考虑调度时段敏感性的水库供水优化调度[J]. 彭安帮,王小军,刘九夫,孙新国,黄对. 水力发电学报. 2017(07)
[5]白莲河水库常规发电调度图的优化研究[J]. 范晓香,高仕春,潘旵,周宏. 水电能源科学. 2017(03)
[6]水电站水库长期优化调度模型及调度图[J]. 王宗志,王伟,刘克琳,程亮. 水利水运工程学报. 2016(05)
[7]考虑不同生态需水方案的水库生态友好型调度研究[J]. 赵廷红,王鹏全,张永明,肖大太. 干旱区资源与环境. 2016(09)
[8]基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型及应用[J]. 张召,张伟,廖卫红,王旭. 南水北调与水利科技. 2016(05)
[9]PA-DDS算法在水库多目标优化调度中的应用[J]. 杨光,郭生练,刘攀,李立平,刘章君. 水利学报. 2016(06)
[10]李仙江流域梯级总出力调度图优化[J]. 纪昌明,蒋志强,孙平,李克飞. 水利学报. 2014(02)
本文编号：3216063
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(07)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
夹岩水库常规供水调度图
本文采用粒子群算法(PSO)对全时段调度线进行优化,将调度线每一个时刻的水位设为优化变量,粒子的编码长度等于决策变量个数。例如,夹岩水库调度图有3条调度线,每条线有20个水位点(对应20个时刻,年初和年末时刻水位相等),则可构造一个3×20个参数(决策变量)的优化模型,分别代表水库不同时刻、不同调度线上的水位值。PSO算法中的种群大小M设为600,每个粒子的维数D=60,最大迭代次数为1 000。算法的详细步骤参见文献[6],具体计算流程见图2。2 结果与分析
表3 75%保证率下各月生态流量上、下阈值 Tab.3 Upper and lower thresholds of monthly ecological flow under 75% guarantee ratem3/s 流量等级 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 极好(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 夹岩水库优化调度图与设计调度图的运行结果比较Tab.4 Results by the optimal operation diagram and the designed operation diagram of Jiayan reservoir 指 标 常规调度线 优化调度线 变化量 变化率/% 多年平均发电量/亿kWh 2.255 9 2.254 6 -0.001 3 -0.06 多年平均城镇生活供水量/亿m3 4.58 4.58 0 0.04 多年平均灌溉供水量/亿m3 2.40 2.41 0.01 0.31 供水保证率/% 89.3 96.43 7.14 7.14 灌溉保证率/% 85.7 96.43 10.73 10.73 城镇供水最大缺水深度/% 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 生态缺溢水量/亿m3 69.01 68.92 -0.09 -0.14
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国水电工程生态流量实践主要问题与发展方向[J]. 陈昂,吴淼,王鹏远,温静雅,李慧,吴赛男. 长江科学院院报. 2019(07)
[2]考虑生态流量的小流域水库群联合调度研究[J]. 彭辉,刘图,杨洵,徐炜. 人民长江. 2019(05)
[3]年调节水库发电调度图多参数优选绘制[J]. 徐敏,周建中,欧阳文宇,覃晖. 水力发电. 2018(07)
[4]考虑调度时段敏感性的水库供水优化调度[J]. 彭安帮,王小军,刘九夫,孙新国,黄对. 水力发电学报. 2017(07)
[5]白莲河水库常规发电调度图的优化研究[J]. 范晓香,高仕春,潘旵,周宏. 水电能源科学. 2017(03)
[6]水电站水库长期优化调度模型及调度图[J]. 王宗志,王伟,刘克琳,程亮. 水利水运工程学报. 2016(05)
[7]考虑不同生态需水方案的水库生态友好型调度研究[J]. 赵廷红,王鹏全,张永明,肖大太. 干旱区资源与环境. 2016(09)
[8]基于生态流量区间的多目标水库生态调度模型及应用[J]. 张召,张伟,廖卫红,王旭. 南水北调与水利科技. 2016(05)
[9]PA-DDS算法在水库多目标优化调度中的应用[J]. 杨光,郭生练,刘攀,李立平,刘章君. 水利学报. 2016(06)
[10]李仙江流域梯级总出力调度图优化[J]. 纪昌明,蒋志强,孙平,李克飞. 水利学报. 2014(02)
本文编号：3216063
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