最新水库优化调度及应用
水库调度方案 (4)
水库防洪调度方案 1、总则 1.1防洪调度的目的防洪调度是一具有多目标、多属性、多层次、多阶段的复杂决策过程，由于不确定性因素存在又决定了防洪调度决策具有实践性、社会性、时效性、风险性很强的突出特点。调度就是根据来水和安全、兴利的关系进行优化运用，确定合适的控制指标，在确保安全的前提下发挥最好的经济效益和社会效益。防洪调度是指安全控制运用这个方面。对某个水库来说，其防洪标准确定之后，实际防洪能力是随工程情况而变的，所以每年汛前要认真检查，以确定当年的运用计划。 防洪调度原则 1、在确保安全的前提下，充分发挥工程效益，协调好上下左右，防洪与灌溉的关系，以确定最优的防洪、兴利水位和运用方式。 2、防洪能力未达到设计标准或水库枢纽工程有险情不能正常运用时，须限制蓄水位预留防洪库容。 3、对校核标准洪水，或可能遭遇的超标准洪水，每个大小水库都要提前落实保坝措施，做到心中有数。 4、在灌溉方面要充分发挥灌区内联合工程调度编制合理可靠的防洪调度方案及计划；对于以水库为主组成的防洪系统，需要编制防洪统一联合调度方案，作为指导水库防洪调度的依据。水库必须严格按照预先制定的防洪调度方案进行运行，才能确保水库
工程的安全及有效地发挥水库的防洪及兴利效益。调度原理利用水库防洪库容调蓄洪水以减免下游洪灾损失的措施。水库防洪一般用于拦蓄洪峰或错峰，常与堤防、分洪工程、防洪非工程措施等配合组成防洪系统，通过统一的防洪调度共同承担其下游的防洪任务。用于防洪的水库一般可分为单纯的防洪水库及承担防洪任务的综合利用水库，也可分为溢洪设备无闸控制的滞洪水库及有闸控制的蓄洪水库。规划防洪水库应在河流或地区防洪规划的基础上选择防洪标准、防洪库容和水库泄洪建筑物形式、尺寸及水库群各水库防洪库容的分配方案。防洪标准水库下游防护区的标准：一般应根据其重要性、不同标准洪灾的损失及政治因素等进行确定。当出现大于或相应于该标准的洪水时，水库应控制泄量使防护区的水位不高于保证水位或流量不大于安全泄量。水库本身防洪标准：从保证大坝安全出发，需要分别拟定水库防洪设计标准（正常运用）及校核标准（非常运用）。水库设计洪水，是在正常运用情况下确定水库有关参数和水工建筑物尺寸的依据。校核洪水是非常运用情况下校核大坝安全的依据。水库的防洪设计标准主要根据大坝规模、效益、失事后造成的严重后果等因素，按照有关的规程、规范选定，必要时可通过经济论证及综合分析确定。防洪库容的确定根据防护区的防洪标准求出防护区、水库及区间的设计洪水。通过调查研究确定有关防护区的保证水位及安全泄量。以安全泄量减去区间流量求出水库各时段允许的最大泄量。根据防护区离水库的远近、区间洪水特性、
三峡水库运行调度对鄱阳湖湖口水文情势影响分析
Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2014, 3, 344-350 Published Online August 2014 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/5b15956671.html,/journal/jwrr https://www.sodocs.net/doc/5b15956671.html,/10.12677/jwrr.2014.34042 Hydrological Effect of Three Gorge Reservoir Operation on Hukou Station at Poyang Lake Sunyun Lv1, Haijin Guo1, Zhongwen Yu2 1Bureau of Hydrology, Changjiang Water Resources Commission, Wuhan 2Hydrology Bureau of Jiangxi Province, Nanchang Email: lvsy@https://www.sodocs.net/doc/5b15956671.html, Received: Jul. 23rd, 2014; revised: Jul. 28th, 2014; accepted: Aug. 5th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.sodocs.net/doc/5b15956671.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The Three Gorges Reservoir had shifted into comprehensive operation stage since 2009. This pa-per analyzed daily water level and discharge data of Hukou station from 1950 to 2009. The results show that the average annual discharge and water level of Hukou station decrease slightly in the past 60 years and the changes show obvious pattern of periodicity. From 2003, especially after 2006, the average annual discharge and water level have declined significantly. According to the operation rules of Three Gorges Reservoir, this paper analyzed the hydrological impacts of Three Gorges Reservoir on Hukou hydrological regime in different operation periods. It is found that the decline of discharge and water level of Yangtze River caused by the water storing of Three Gorges reservoir leads to the dry season of Poyang Lake appearing earlier and lasting longer. However, the influence on Hukou hydrological regime is not obvious at flooding and releasing periods. Keywords Three Gorges Reservoir, Poyang Lake, Hukou Station, Hydrological Regime 三峡水库运行调度对鄱阳湖湖口 水文情势影响分析 吕孙云1，郭海晋1，喻中文2 作者简介：吕孙云(1978-)，男，高级工程师，主要从事流域规划、工程水文分析计算工作。
水库群优化调度总结报告
水库群优化调度总结报告 -----水文专业 姓名： 学号： 专业： 时间： 河海大学文天学院 2013年9月
目录 一、概述 (3) 二、线性规划非线性规划方法 (4) 2.1 线性规划 (4) 2.2 非线性规划 (4) 三、动态规划（DP） (4) 四、增量动态规划（IDP） (6) 五、两时段滑动寻优算法（POA） (6) 六、轮库迭代法 (7) 七、总结 (7)
一、概述 水库优化调度是一个多阶段决策过程的最优化问题, 是在常规调度和系统工程的一些优化理论及其技术的基础上发展起来的。其基本内容可描述为:根据水库的入流过程,遵照优化调度准则,运用最优化方法,寻求比较理想的水库调度方案,使发电、防洪、灌溉、供水等各部门在整个分析期内的总效益最大。通过水库优化调度，可以解决各用水部门之间的矛盾，经济合理地利用水资源及水能资源，因而，在现今我国乃至世界水资源贫乏、开采利用不合理的情况下，水库优化调度具有非常重要的意义。开展水库的优化调度研究工作，提高水库的管理水平，几乎在不增加任何额外投资的条件下，便可获得显著的经济效益。 关于水库优化调度的研究最早从20世纪40年代开始，美国人Mases于1946年最早将优化概念引入水库优化调度。国内的相关研究则是从上世纪60年代起步。华中科技大学的张勇传是国内水库优化调度的开拓者。这些年，随着系统工程优化理论和数学规划理论的日臻完善，随着计算机技术在这两大领域的应用，水库优化调度的方法也愈加丰富。从径流描述上分，一般可分为确定型和随机型两种；从所包含的水库数目划分，可分为单库优化调度和水库群优化调度两方面。单从优化调度所采用的优化方法划分，一般可分为线性规划、非线性规划、动态规划、增量动态规划、两时段滑动寻优算法和轮库迭代法等。
三峡水库调度和库区水资源与河道管理办法
三峡水库调度和库区水资源与河道管理办法 第一章总则 第一条为加强三峡水库调度和库区水资源与河道管理，合理开发利用和保护水资源，发挥三峡水库的综合效益，根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》和有关法律、法规的规定，制定本办法。 第二条本办法适用于三峡水库调度，三峡水利枢纽工程管理和安全运行的监督，三峡库区水资源和河道的管理以及水行政监督检查等。 前款所称三峡水库调度，是指三峡水库汛期的防洪调度以及汛前消落期、汛后蓄水期和枯水运用期的水量调度。 第三条三峡水库调度和库区水资源与河道管理，应当坚持全面规划，统筹兼顾，科学调度，合理配置水资源，保护水环境，充分发挥三峡水库的防洪、发电、航运、供水、灌溉、旅游等综合功能。 第四条水利部负责三峡水库水量的统一调度和库区水资源与河道管理的监督工作。 长江水利委员会按照法律、行政法规规定和水利部的授权，负责三峡水库水量的统一调度和库区水资源与河道管理工作。 重庆市、湖北省县级以上地方人民政府水行政主管部门按照规定的权限，负责本行政区域内三峡库区水资源和河道管理工作。 县级以上人民政府有关部门按照职责分工，依法负责三峡库区相关管理工作。 第五条长江水利委员会应当按照有关规定，商重庆市和湖北省人民政府划定三峡水库管理和保护范围。 第六条长江水利委员会和有关县级以上地方人民政府水行政主管部门负责三峡水库管理和保护范围内的水行政执法，并按照管理权限，对管辖范围内各项水事活动进行监督检查，依法查处水事违法活动。 第七条长江水利委员会和有关县级以上地方人民政府水行政主管部门应当建立联合执法制度、信息通报制度和巡查制度。 返回 第二章水库调度
水库优化调度
水库调度研究现状及发展趋势 摘要：实施梯级水电站群联合优化运行是统筹流域上下游各电站流量、水头间的关系，从而实现科学利用水能资源的重要手段，符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求，是实现节能减排目标的重要途径，对贯彻落实科学发展观，促进流域又好又快发展具有重要意义。本文拟介绍水库调度研究现状及发展趋势，对工程实际具有重要的理论意义。 关键词：水库;优化调度;研究形状;发展趋势 随着水电发展的规划推进落实，大型流域梯级水库群将逐步形成，其联合调度运行必将获得巨大的电力补偿效益和水文补偿效益，同时在实际工程中也会不断涌现新的现象和问题。在新形势下综合考虑梯级上下游电站之间复杂的水力、电力联系，开展梯级水库群联合调度新的优化理论与方法应用研究，统筹协调梯级水库群上下游电站各部门的利益及用水需求，结合工程实际探索梯级水库群联合优化调度的多目标优化及决策方法，实现流域水能资源的高效利用、提高流域梯级水库群的联合运行管理水平乃至达到流域梯级整体综合效益的最大化，对缓解能源短缺、落实科学发展观、贯彻国家“节能 减排”战略以及履行减排承诺均具有重要的理论指导意义和工程实用价值[1]。 1 水库调度研究现状 水库调度研究，按其采用的基本理论性质划分，可分为常规调度(或传统方法)和优 化调度[2]。常规调度，一般指采用时历法和统计法进行水库调度;优化调度则是一种以 一定的最优准则为依据，以水库电站为中心建立目标函数，结合系统实际，考虑其应满足的各种约束条件，然后用最优化方法求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组， 使目标函数取得极值的水库控制运用方式 [3]。 常规调度 常规调度主要是利用径流调节理论和水能计算方法来确定满足水库既定任务的蓄泄过程，制定调度图或调度规则，以指导水库运行。它以实测资料为依据，方法比较简单直观，可以汇入调度和决策人员的经验和判断能力等，所以是目前水库电站规划设计阶段以及中小水库运行调度中通常采用的方法。但常规方法只能从事先拟定的极其有限的方案中选择较好的方案，调度结果一般只是可行解，而不是最优解，且该方法难以处理多目标、多约束和复杂水利系统的调度问题。 优化调度 为了充分利用有限的水资源，国内外从上世纪50年代起兴起了水库优化调度研究。其核心有两点:一是根据某种准则建立优化调度模型，二是寻找求解模型的优化方法。 1946年美国学者Masse最早引入优化概念解决水库调度问题。1955年美国人Little[4]采
三峡水库水文泥沙信息分析管理系统设计
三峡水库水文泥沙信息分析管理系统设计 何文社1,戴会超2,曹叔尤3,袁 杰2 (11兰州交通大学,兰州 730070;21中国长江三峡工程开发总公司,宜昌 443002; 31四川大学高速水力学国家重点实验室,成都 610065) 摘 要:应用Visual C ++应用程序、Oracle9i 数据库开发了三峡水库水文泥沙信息分析管理系统。系统能使用户快捷地 查询到所需的水文泥沙数据及分析资料,对库区泥沙淤积状况快速做出分析处理,实时分析显示水库调度运行对泥沙冲 淤演变的影响,为及时调整水库运行方式提供依据,实现水库信息数字化管理,加强数据空间分析处理能力,对原始测量 数据成果进行分析处理,对所有的整编成果建立相关的索引表,提供水文泥沙查询、检索及表格输出等功能。 关键词:三峡水库;水文分析;泥沙分析;信息分析系统;设计与开发 中图分类号:P338+15文献标识码:A Preliminary design and development of hydrologic and sediment inform ation analysis for the Three G orges reservoir HE Wenshe 1,2,DAI Huichao 2,C AO Shuy ou 3,Y UAN Jie 2 (11Lanzhou Jiaotong Univer sity ,Lanzhou 730070;21China Three Gorges Project Corporation ,Yichang 443002; 31State K ey Hydraulics Laboratory o f High Speed Flows ,Sichuan Univer sity ,Chengdu 610065) Abstract :A in formation processing system of hydrologic and sediment data of Three G orges reserv oir is developed by use of Visual C ++application program and Oracle9i database.The system can make users convenient to inquire and analyze the sediment data ,deal in speediness with the sediment deposit condition of reserv oir area and in time analyze the scouring and silt ev olved in fluence of sediment caused by reserv oir dispatching operation.The system can provide foundation for reserv oir dispatching operation and realize the reserv oir in formation digital management. Using the system ,it can establish the interrelated data index table ,provide the hydrologic and sediment data inquiry and data table output function. K ey w ords :Three G orges reserv oir ;hydrological analysis ;sediment analysis ;in formation analysis system ;design and development 收稿日期:2005205219 基金项目:国家自然科学基金项目(50279024)及兰州交通大学青蓝工程基金资助 作者简介:何文社,1966年生,男,教授,博士 1 系统研制目的 三峡工程是治理和开发长江的关键性骨干工程,工程以其巨大的防洪、发电、航运等综合效益闻名于世。三峡水库蓄水运用后,水沙因子的变化将导致水沙特性变化,必然产生水库泥沙淤积。泥沙淤积涉及到水库使用寿命、库区淹没、库尾航道和港区的演变、坝区船闸、电站的防沙排沙、枢纽下游河床冲刷以及河道演变对防洪和航运产生的影响等一系列复杂的技术问题。在这种环境下,如何确保三峡工程防洪、发电、航运等效益目标的实现,对三峡工程的调度管理提出了很高的要求。三峡工程在设计建设过程中进行了大量的科学研究、模型试验和原型观测,积累了大量的水文泥沙历史资料。但由于参与三峡工程水文泥沙观测、研究及管理的部门多,加上各部门的出发点不同,对水文泥沙的观测资料缺乏系统性和有效的管理手段,很难为水库实时调度发挥作用。另外,三峡工程泥沙专家组牵头制定的由长江水利委员会具体实施的《2002～2009年泥沙原型观测和新增项目的观测计划》也正在实施之中。如何管理好这些资料,使之充分应用与指导三峡水利枢纽的调度工作,建立一套先进的 第24卷第6期 2005年12月水 力 发 电 学 报JOURNA L OF HY DROE LECTRIC E NGI NEERI NG V ol.24 N o.6Dec.,2005
201X水库调度工作总结.
2019水库调度工作总结 水库调度工作总结 报告水库运行调度管理中心2010年12月2010 年安全生产总结报告在2010年安全生产工作中，认真贯彻落实党的十七大和十七届三中、四中全会精神，以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，全面落实克孜尔水库管理安全生产工作计划的要求，坚持安全发展理念，继续深入开展“安全生产年”活动，以预防为主、加强监管、落实责任为重点，深化安全生产“三项行动”和“三项建设”各项工作措施，认真落实《2010年度水库运行调度管理中心安全生产目标管理责任书》，切实做好克孜尔水库防洪度汛工作，确保水库工程的安全运行。 一、加强科室安全生产责任制落实 为了深入贯彻落实管理局安全生产领导小组的工作部署，扎实有效地开展好水库除险加固工作，确保水库工程安全运行。
首先，加强责任的落实和领导，科室签订了以下安全生产目标管理责任书：(1)主任与安全员、副主任;(2)副主任与班组长;(3)班组长与个人，做到了层层签订安全生产目标管理责任书15份，实行一级对一组负责的管理方式，让每个岗位职工明确安全生产的责任和义务。 其次，是建立和完善水库调度运行、大坝安全监测、地震形变观测、水质化验等重要岗位的安全生产管理制度23个，完善岗位职责13个，并在每月的绩效考核过程中，针对相应的管理制度和观测规范的执行情况进行认真的对照检查，对不符合要求的，或进行违规操作造成的观测数据异常进行打分，执行安全生产一票否决制，取消其评优选先的资格。 其三，本部门设有专门的安全员，并制定安全员工作职责。根据责任书中“水库运行调度管中心主任是第一责任人，对本部门安全生产工作全面负责，各岗位工作人员对本岗位的安全工作负全责”的规定，科室对本部门的安全生产工作进行分解，落实到科室的4个班组中，同时规定小组长为该组的安全员，一名副主任为大坝原型观测方面的安全1员，一名副主任为水量调度方面的安全员。每月由安全员组成科室
水库调度的内容
水库调度的内容 1、简介 一种控制运用水库的技术管理方法。是根据各用水部门的合理需要，参照水库每年蓄水情况与预计的可能天然来水及含沙情况，有计划地合理控制水库在各个时期的蓄水和放水过程，亦即控制其水位升、降过程。一般在设计水库时，要提出预计的水库调度方案，而在以后实际运行中不断修订校正，以求符合客观实际。在制定水库调度方案时，要考虑与其它水库联合工作互相配合的可能性与必要性。 2、主要内容 水库调度是水库工程管理的主要环节之一。其内容包括：拟定水库调度方式、编制水库调度计划及确定各项控制运用指标、进行面临时段的实时调度等。 3、理论与方法 水库调度的理论与方法是随着20世纪初水库和水电站的大量兴建而逐步发展起来的，并逐步实现了综合利用和水库群的水库调度。在调度方法上，1926年苏联Α.Α.莫洛佐夫提出水电站水库调配调节的概念，并逐步发展形成了水库调度图。这种图至今仍被广泛应用。50年代以来，由于现代应用数学、径流调节理论、电子计算机技术的迅速发展，使得以最大经济效益为目标的水库优化调度理论得到迅速发展与应用。随着各种水库调度自动化系统的建立，使水库实时调度达到了较高的水平。中国自50年代以来，水库调度工作随着大规模水利建设而逐步发展。目前，大中型水库比较普遍地编制了年度调度计划，有的还编制了较完善的水库调度规程，研究和拟定了适合本水库的调度方式，逐步由单一目标的调度走向综合利用调度，由单独水库调度开始向水库群调度方向发展，考虑水情预报进行的水库预报调度也有不少实践经验，使水库效益得到进一步发挥。对多沙河流上的水库，为使其能延长使用年限而采取的水沙调度方式已经取得了成果。由于水库的大量兴建，对于水库优化调度也在理论与实践上作了探讨。
“水库群优化调度”教学大纲
《水库群优化调度》教学大纲 一、课程编号：0101041 二、课程名称：水库群优化调度 (Optimal Operation of Reservoir Systems) 三、学分、学时：1学分； 16学时 四、教学对象：水文与水资源工程专业本科生 五、开课单位：水资源环境学院 六、先修课程：水利计算，运筹学，工程经济学 七、课程性质、作用、教学目标 本课程为水文与水资源工程专业选修课程，主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。通过学习使学生能从事水电系统运行管理，水库运行管理，水利系统综合规划等方面的工作。 八、教学内容 第一章概述 第一节引言 第二节系统与系统分析 第三节径流特征及其处理 第二章单库发电优化调度 第一节引言 第二节动态规划模型 第三节动态解析模型 第四节水电站机组负荷分配 第三章库群发电优化调度 第一节数学模型 第二节增量动态规划轮库迭代优化算法 第三节动态解析模型 第四章水库防洪优化调度 第一节引言 第二节单库最大削峰准则调度 第三节单库破坏历时最短调度 第四节库群防洪优化调度 第五章水电站水库随机模型 第一节随机模型的特点与径流描述方法
第二节有预报的随机模型 第六章水库供水调度 第一节确定性模型 第二节随机线性规划模型 第三节机遇约束模型 第七章实例 九、实践性环节的内容、要求 十、多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时（或学时比例） 十一、教材与参考书 教材：陈乐湘主编《库群优化调度》，自编讲义。 参考书：长江流域规划办公室，河海大学，丹江口水利枢纽管理局合编 《综合利用水库调度》水利电力出版社，1990。 十二、考核方式 笔试 十三、教学大纲说明 （一）本课程的性质和任务 本课程为水文水资源工程专业选修课程，主要讲解最优化理论在水库运行管理中的应用。通过学习使学生能从事水电系统运行管理，水库运行管理，水利系统综合规划等方面的工作。 （二）本课程的基本要求 学生学完本课程后应达到以下基本要求； 1.掌握不同时间尺度的径流描述方法； 2.掌握利用动态规划求解单库发电优化调度问题； 3.掌握轮库迭代优化算法在库群优化调度中的应用； 4.掌握防洪库群优化目标确定及优化调度模型的建模与求解； 5.了解水电站水库调度的随机模型； 6.掌握供水水库调度的确定性模型。 （三）本课程与其它课程的联系与分工 本课程与水利计算、工程经济学、运筹学基础，概率论与数量统计等课程有联系，原则上，本课程应在上述课程之后进行。 径流调节的基本原理在水利计算课程中讲授。 工程水文学中的径流系列计算，设计洪水计算，典型年选择等内容不在本课程中讲授，本课程只将以上内容作简要回顾。
水库调度多目标决策与风险分析方法研究
水库调度多目标决策与风险分析方法研究水电能源是优质清洁的可再生能源,加强水电能源的科学管理是建设资源节约型、环境友好型社会的重要战略措施,同时我国“十二五”规划发展纲要也将发展水电置于重要的地位。近年来,随着我国各大流域上梯级水电站水库群的大规模开发建设,开展水库调度风险管理工作就显得尤为重要,并且这也将成为各大流域综合管理的必然发展趋势。水电能源的开发和利用,是一个综合多学科多知识的复杂系统工程,涉及到径流预报、水库调度多目标决策以及风险分析等一系列问题,本文以水电站水库(群)为研究对象,分别从水库中长期径流预报、水库调度风险分析方法以及多目标风险决策等方面展开了系统深入的研究,研究成果对于完善水库调度的风险管理理论体系,提高水资源的整体利用效益,促进社会、经济、生态环境的可持续发展具有重要意义。全文取得的主要研究成果如下：(1)水库调度风险分析方法研究。 入库径流的随机性是影响水库调度过程的重要因素,以月径流系列为例,给出了几种入库径流的随机模拟方法；在总结常用的水库调度风险分析方法基础上,针对水库调度的实际特点,基于不确定性理论,建立了风险损失期望值模型、机会风险价值模型和风险事件测度极小化模型等水库调度风险分析模型,并结合模型的具体特点,给出了相应的求解方法。(2)水库中长期径流递阶结构组合预报方法研究。中长期径流预报是水库制定中长期调度计划的重要依据,针对传统水库径流预报模型未能充分考虑单个预报模型的预报信息以及缺乏对各单一模型和预报结果的前期预处理,以预报精度和预报稳定性为评价指标,通过分步确定各单一模型的权重,建立了水电站水库径流预报的递阶结构组合模型；三峡水库的实例应用表明,所建递阶结构组合预报模型可为水电站水库入库径流提供多模型综合的预报信息。(3)水电站水库预报发电调度随机模糊风险分析。 分析了水电站水库优化调度的目的、目标与准则,结合递阶结构组合预报模型的预报结果,建立了水电站水库预报发电优化调度模型；同时结合预报误差可能对水库发电调度的影响,构建了水电站水库预报发电调度的随机模糊风险分析总体流程框架；三峡水电站水库的实例应用表明,随机模糊风险分析为水库调度管理决策者预防和规避风险提供一定的理论依据和参考价值。(4)梯级水库联合调度多目标风险决策模型研究。梯级水库的联合调度涉及到多个部门的要求和调
水库多目标优化调度理论和应用研究
水库多目标优化调度理论和应用研究 摘要:本文提出了综合利用水库的多目标优化调度的理论 ,并将该理论应用在综合利用水库优化调度过程中,在此应用中用马尔可夫单链弹性相关理论处理径流,并在引入“有效雨量”的基础上,将供水量作为决策条件,以满足用水保证率条件下供水量最大为目标函数,建立了相应的数学模型和编制了相应的计算程序,绘出了综合利用水库三维优化调度图,利用三维优化调度图进行综合调节计算,计算结果理想、效益显着,且大大增加了调度过程的灵活性。经沐浴水库等多个综合利用水库的实践证明,本方法是可靠有效的。 关键词:优化调度弹性相关径流动态规划 综合利用水库的优化调度受多因素影响,如径流,水库特性、用水特性以及电站的机电特性等,其中径流的影响较大。本文采用马尔可夫单链弹性相关理论处理径流,以供水流量为决策变量,在考虑有效雨量的基础上建立了动态规划数学模型,编制了结构简明,功能完善,便于操作使用的大型优化调度计算程序,自动绘制出三维优化调度图,利用优化调度图进行综合利用水库调节计算,在几乎不增加投资的条件下,产生了巨大的经济效益。经实践证明,本方法准确可靠,适合于大、中、小型水库,也适合于平原水库、地下水库;更适合于我国北方水资源紧缺地区使用。 1 采用离散的马尔可夫随机过程描述径流 用马尔可夫过程描述径流 为了计算和应用的方便,将时间序列离散化(即分为若干时段:月),相邻时段存在着依赖关系,以水库来水的3个相邻时段t1、t2、t3间径流关系进行分析。用X1、X2、X3表示3个时段的径流,三者之间的相关情况可分为2种情况:(1)直接相关。即不管X2取值怎样(或不计X2取值的影响)的条件下,X1与X3相关,称为偏相关,其相关程度用相关系数表征,可用数量表示为γ13。(2)间接相关。即因存在着X1和X2、X2和X3之间的相邻时段相关关系,故X1的大小影响着X2的大小,从而又影响着X3的大小。这种相关是由中间量X2传递的,不是直接的,因此叫间接相关。 计算相应条件概率 当一年分成K个时段(月),每个时段的径流以平均值来表示,记作QK(K=1,2,3,……,K)。
水库中长期发电优化调度解析方法分析
水库中长期发电优化调度解析方法分析 摘要：水库中长期发电优化调度是实现水能资源高效利用的重要技术手段。本 文提出了水库中长期发电优化调度的解析方法，即通过水库特性曲线的函数化， 建立了优化调度的解析函数模型，并基于 POA 算法原理提出了解析优化方法——APOA 算法。 关键词：中长期发电调度；特性曲线；解析方法；APOA 算法；计算效率 水库中长期发电优化调度是实现水能资源高效利用的重要技术手段，也是水 电站及其水库制定和实施中长期运行计划的核心问题。随着运筹学、系统工程及 智能算法的逐步引入，水库中长期发电优化调度模型的求解方法和调度规则的研 究得到了快速的发展。在水库发电优化调度模型求解的众多方法中，动态规划算 法以其适用于多时间段序贯决策并能灵活处理非线性、不连续优化模型等特点而 在水库调度领域得到了广泛应用。随着大量水库电站的建成和投入使用，优化算 法的研究也由针对单个水库或单个目标向梯级水库和多目标转变。为了避免库群 系统优化调度模型求解的“维数灾”问题，相关专家和学者对传统动态规划算法进 行了诸多改进。 1特性曲线和动力指标的函数表达 1.1特性曲线的函数化表达 （1）水库库容-水位关系函数。以库容为自变量、库水位为因变量的函数关 系用三次多项式达：Zup=fVZ（V）= AV3+BV2+CV+D（1）式中：Zup为水库水位，m；V为水库蓄水量（库容），（xl）m 3；A、B、C、D 为水库库容-水位关系函 数 fVZ(?)的参数。 （2）水电站下游流量-水位关系函数。下游流量水位关系一般可用二次多项 式表示为：Zdown=fQZ(Q)=a+bQ+cQ2（2）式中：Zdown为水电站下游水位，m； Q为水电站发电流量，m3/s；a、b、c为下游流量-水位关系函数fQZ(?)的参数。 （3）水电站发电流量-水头损失关系函数。发电流量-水头损失关系的二次函 数关系：ΔH=fΔh(Q)=αQ2（3）式中：ΔH为水电站水头损失，m；α为水电站发电 流量-水头损失关系函数fΔh(?)的参数。 （4）水电站预想出力 -水头关系函数。预想出力为水电站实际运行中可能承 担的最大出力（负荷），与水电站运行的净水头有关。净水头大于设计水头时， 预想出力等于水电站装机容量，否则，预想出力与净水头成正比关系，可用分段 线性函数关系表达：Pyx= fPy(H)=Py H≥Hsj ；Pyx= fPy(H)=Py+β(H-Hsj) H 三峡水库调度和库区水资源与河道管理办法中华人民共和国水利部令 第35号 《三峡水库调度和库区水资源与河道管理办法》已经2008年8月28日水利部部务会议审议通过，现予公布，自公布之日起施行。 部长陈雷 二○○八年十一月三日 [编辑本段] 第一章总则 第一条为加强三峡水库调度和库区水资源与河道管理，合理开发利用和保护水资源，发挥三峡水库的综合效益，根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》和有关法律、法规的规定，制定本办法。 第二条本办法适用于三峡水库调度，三峡水利枢纽工程管理和安全运行的监督，三峡库区水资源和河道的管理以及水行政监督检查等。 前款所称三峡水库调度，是指三峡水库汛期的防洪调度以及汛前消落期、汛后蓄水期和枯水运用期的水量调度。 第三条三峡水库调度和库区水资源与河道管理，应当坚持全面规划，统筹兼顾，科学调度，合理配置水资源，保护水环境，充分发挥三峡水库的防洪、发电、航运、供水、灌溉、旅游等综合功能。 第四条水利部负责三峡水库水量的统一调度和库区水资源与河道管理的监督 工作。 长江水利委员会按照法律、行政法规规定和水利部的授权，负责三峡水库水量的统一调度和库区水资源与河道管理工作。 重庆市、湖北省县级以上地方人民政府水行政主管部门按照规定的权限，负责本行政区域内三峡库区水资源和河道管理工作。 县级以上人民政府有关部门按照职责分工，依法负责三峡库区相关管理工作。 第五条长江水利委员会应当按照有关规定，商重庆市和湖北省人民政府划定三峡水库管理和保护范围。 第六条长江水利委员会和有关县级以上地方人民政府水行政主管部门负责三 峡水库管理和保护范围内的水行政执法，并按照管理权限，对管辖范围内各项水事活动进行监督检查，依法查处水事违法活动。 第七条长江水利委员会和有关县级以上地方人民政府水行政主管部门应当建 立联合执法制度、信息通报制度和巡查制度。 [编辑本段] 第二章水库调度 水库防洪调度方案 1、总则 防洪调度的目的防洪调度是一具有多目标、多属性、多层次、多阶段的复杂决策过程，由于不确定性因素存在又决定了防洪调度决策具有实践性、社会性、时效性、风险性很强的突出特点。调度就是根据来水和安全、兴利的关系进行优化运用，确定合适的控制指标，在确保安全的前提下发挥最好的经济效益和社会效益。防洪调度是指安全控制运用这个方面。对某个水库来说，其防洪标准确定之后，实际防洪能力是随工程情况而变的，所以每年汛前要认真检查，以确定当年的运用计划。 防洪调度原则 1、在确保安全的前提下，充分发挥工程效益，协调好上下左右，防洪与灌溉的关系，以确定最优的防洪、兴利水位和运用方式。 2、防洪能力未达到设计标准或水库枢纽工程有险情不能正常运用时，须限制蓄水位预留防洪库容。 3、对校核标准洪水，或可能遭遇的超标准洪水，每个大小水库都要提前落实保坝措施，做到心中有数。 4、在灌溉方面要充分发挥灌区内联合工程调度编制合理可靠的防洪调度方案及计划；对于以水库为主组成的防洪系统，需要编制防洪统一联合调度方案，作为指导水库防洪调度的依据。水库必须严格按照预先制定的防洪调度方案进行运行，才能确保水库 工程的安全及有效地发挥水库的防洪及兴利效益。调度原理利用水库防洪库容调蓄洪水以减免下游洪灾损失的措施。水库防洪一般用于拦蓄洪峰或错峰，常与堤防、分洪工程、防洪非工程措施等配合组成防洪系统，通过统一的防洪调度共同承担其下游的防洪任务。用于防洪的水库一般可分为单纯的防洪水库及承担防洪任务的综合利用水库，也可分为溢洪设备无闸控制的滞洪水库及有闸控制的蓄洪水库。规划防洪水库应在河流或地区防洪规划的基础上选择防洪标准、防洪库容和水库泄洪建筑物形式、尺寸及水库群各水库防洪库容的分配方案。防洪标准水库下游防护区的标准：一般应根据其重要性、不同标准洪灾的损失及政治因素等进行确定。当出现大于或相应于该标准的洪水时，水库应控制泄量使防护区的水位不高于保证水位或流量不大于安全泄量。水库本身防洪标准：从保证大坝安全出发，需要分别拟定水库防洪设计标准（正常运用）及校核标准（非常运用）。水库设计洪水，是在正常运用情况下确定水库有关参数和水工建筑物尺寸的依据。校核洪水是非常运用情况下校核大坝安全的依据。水库的防洪设计标准主要根据大坝规模、效益、失事后造成的严重后果等因素，按照有关的规程、规范选定，必要时可通过经济论证及综合分析确定。防洪库容的确定根据防护区的防洪标准求出防护区、水库及区间的设计洪水。通过调查研究确定有关防护区的保证水位及安全泄量。以安全泄量减去区间流量求出水库各时段允许的最大泄量。根据防护区离水库的远近、区间洪水特性、 摘要 各种水文预报产品已应用于实时水库调度，包括确定性径流预报（DSF），DSF 的基于概率径流预测（伪PSF，pPSF），总体或概率径流预测（实时PSF，rPSF 表示）。DSF的代表在确定性的预测误差的形式预测的不确定性，PPSF的预测不确定性的一个给定的DSF的条件分布，并rPSF概率的不确定性分布。与以往的研究，治疗专案水库运行模式输入的预报产品相比，本文试图参与各种预报产品的不确定性的动态演化模型，并探讨了实时水库调度决策其效果。通过一个单目标的实时水库运行模式的一个假设的例子，结果表明，预测的不确定性发挥显著作用。效用函数的测量，水库的运作效率，降低预测的不确定性增加，但幅度取决于用于预测产品。在一般情况下，水库运行与rPSF的效用是一个完美的预测获得的效用几乎一样高。同时，DSF和PPSF公用事业彼此相似，但不如rPSF高。此外，径流变异和库容可以改变的预测不确定性的影响程度，但不相对优点的DSF，PPSF和rPSF。 介绍 进展，在气象预报，水文模型，和水文气候的遥相关关系有显著改善径流预报精度和交货时间[3,22,24,28]，并提供巨大的机会，以提高水资源系统的操作效率[23,25，29,39]。近年来，预报产品，特别是长期径流预报（与铅的时间超过15天），已应用到水库调度和水资源管理（如[23,25,29,39]）。 此外，预测精度和交货时间，经营策略也影响了径流预报实时水库运行[4,20,39]利用效率。作为一种常见的做法，水库运行曲线，每一年左右的经营期为一个目标存储级别，采用实时水库调度的指导方针，以及运作规划[18,34]。运行曲线确定历史径流记录[20,34]，它们反映了适合于不同的历史场景，而不是实时的径流条件下水库的经营决策。因此，即使是完美的径流预测不能改善水库的运行效率，运行曲线[39]。在最近的许多研究，水库运行曲线已被替换实时水库优化和仿真模型，这是为了提供更加灵活和高效的方法，利用各种径流预报产品[8]的。 实施实时水库调度模型的径流预测的一个重要的问题是处理在径流预报产品[8,9,26]中涉及的不确定性。虽然预测的不确定性分析已在水文（如[17,31,32]）的一个研究重点，有预测不确定性的影响相对较少研究实时水库运行[9,27,33]。确定性或概率径流预报产品通常被视为专案确定性或随机性水库运行模式的投入。这就是说，一个确定性的预测或预先设计的是一个特定的水库操作问题的筛选试验，并没有预测误差的非一般化的结构是内生参与运行分析的情景所代表的随机预测。与此相对应，以往的研究文献中的预测和水库操作采用一种双组分的方法，提供了（“建议”）预测情景[3,22,24,28]作为输入到其他组件[23，25,29,39]，与预测中的应用问题。在一般情况下，这种做法表明，预测总是可以提高水库运行效率，尤其是极端条件下[21]。 这项研究的目的在实时水库运行分析预测的不确定性的影响。由于不同的预报产品，例如，确定性和概率径流预报，水库优化和仿真模型实时经营决策施加不同的影响，这项研究将明确模拟的径流预测研究中的不确定性，并评估其效果，在实际水库运行时间的决定。由于水文文学中不存在这样一个目的的工具，预测演化鞅模型（MMFE）[11,12]用于供应链管理中引入量化实时径流的预测的 水电站群联合优化调度系统 技术简介 1.技术原理 用数学模型及方法解决水电站群优化调度应用问题，从科学问题出发，在技术系统的支撑下展开研究。对流域实测径流资料进行水文分析，对各电站基本参数进行拟合及整理；建立流域水电站群梯级优化调度模型，分析水电站群发电优化调度结果及进行调度规则研究，开发流域水电站群联合优化调度系统。 2.技术特点 首次在水库调度系统中引入大规模非线性优化求解软件GAMS，首次提出基于可行空间搜索的改进遗传算法；不仅在算法上解决了水库群优化调度“高维”问题，还开发了水库任意选择、灵活组合的复杂水电站群梯级联合优化调度系统。 3.解决的具体问题 ①以梯级水库群发电优化为主建立多目标数学模型，在兼顾多方利益条件下实现整体发电效益最大化。②开发“基于可行空间搜寻遗传算法”，实现对传统遗传算法的改进和创新。③采用“基于GAMS非线性规划法”，首次将GAMS软件应用于求解梯级水库群优化调度模型，实现了梯级水库群的多目标寻优。④实现了调度系统中水库的勾选，有效解决了水电站群水量利用效益最大化和流域不同投资主体水电站效益最大化的矛盾。⑤软件系统开发了常规、优化调度6个核心算法，提供多种调度依据。 技术指标 （1）以水库群发电量最大为主构建多目标决策数学模型。 （2）将GAMS软件首次应用于求解梯级水库群优化调度模型，应用可行空间搜索技术对遗传算法进行改进，有效解决梯级水库群的多目标求解问题。 （3）技术研究算法和系统软件开发分别在相关查新机构进行科技成果查新3次。（4）研发了基于非线性模型算法的水库群优化调度系统，取得计算机软件著作权3项。 （5）在重点期刊发表论文5篇，相关专利申请4项。 （6）经鉴定会专家鉴定，项目创新性突出，研究成果整体达到国际先进水平，其中，基于可行空间的优化搜索技术国际领先。 （7）该系统技术可平均提高流域水电站群总发电量2%～20%，对流域集控中心和各电站而言增加发电收益，对于电网公司可减少购电成本。 技术持有单位介绍 中国水利水电科学研究院隶属中华人民共和国水利部，是从事水利水电科学研究的公益性研究机构。历经50余年的发展，已建设成为学科门类齐全、人才优势明显的国家级综合性水利水电科学研究和技术开发的中心。 主要研究领域覆盖了水文学与水资源、水环境与生态、防洪抗旱与减灾、水土保持与江湖治理、农村与牧区水利、水利史、水力学、岩土工程、水工结构与材料、工程抗震、机电、自动化、工程监测与检测、风能等可再生能源、信息化技术等多个学科方向。 多年来，主持承担了一大批国家级重大科技攻关项目和省部级重点科研项目，承担了国内几乎所有重大水利水电工程关键技术问题的研究任务，取得了一大批原创性、突破性科研成果。三峡水库调度管理制度
水库调度方案
水库优化调度
水电站群联合优化调度系统