水库优化调度 结课论文
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数学建模校内竞赛论文论文题目:基于粒子群算法的水库群联合优化调度问题2013-07-18基于粒子群算法的水库群联合优化调度问题摘要由于水库在水资源的优化配置中发挥着重要的作用,本文基于粒子群算法建立了水库群联合调度的优化模型,使得它们在保证安全运行的基础上发挥最大的“群体”效应。
针对问题一,由于本题是关于各级枢纽电站的统一优化调度问题,具有非线性、离散性等特点。
本文采用基于群体智能的启发式全局搜索算法——粒子群(Particle Swarm Optimization)算法,通过更新粒子的个体最优解和全局最优逐渐向全局最优靠近。
而在枢纽电站的寻求全局最优解的时候,容易陷入局部最优(pBest)的陷阱当中,而本文运用的PSO算法能够有很多措施可以避免它,而找到全局最优(gBest)本文在构造库容—水位的关系时,运用SPSS进行了回归分析,得出了关于水位的回归函数。
在本文构建水库联合调度优化模型,以嘉陵江上的利泽,渭沱,草街和井口作为水库阶梯分析其在各个约束条件下的发电量最大值优化。
发现在仅考虑本段优化的条件下,得到一年之内的最大发电电量为35.63亿千瓦时,相对常年平均发电电量29.016亿千瓦时增长近21.8%。
得到了最优化调度的水位和流量关系。
针对问题二,运用第一题中的模型,考虑上游枢纽对第一级阶梯的入库流量的影响,考察枯水期时,分析得出上游枢纽电站对于枢纽工程的影响程度。
得到最优化调度的流量水位关系。
针对问题三,考虑梯级水库的正常蓄水位的提高和水轮机效率对联合调度的影响,运用第一题中得到的模型,考虑正常蓄水位提高0.5米,水轮机效率提高10%的工作效率情况下的最优化水位流量调度关系,分析每个水电站对于正常蓄水位和水轮机效率的灵敏度,并且分析得出其中的影响因素。
关键词:粒子群算法(PSO) SPSS回归分析水库群联合调度优化一问题重述随着水资源的不断开发利用,往往在一条河流上或一个流域内建成一批水库,形成了一个水库群。
关于水库兴利优化调度探析
水库兴利优化调度是指通过合理调配水库的入库、出库水量,以最大限度地提高水库
的综合效益。
水库兴利优化调度对于提高水资源利用效率、保障水库安全运行和提升水库
功能起着重要的作用。
本文将对水库兴利优化调度进行探析,分析其意义、目标和方法。
水库兴利优化调度的意义在于实现对水库水量的合理分配,使得水库的兴利效益达到
最大化。
一方面,水库的兴利调度可以满足生产、生活和生态环境的需求,提供稳定可靠
的水资源供应;水库的兴利调度可以最大限度地发挥水库的调节、储存和发电等功能,提
高水资源的综合利用效率。
水库兴利优化调度的目标是实现水库经济效益、社会效益和生态效益的统一。
在保障
水库安全运行的前提下,通过优化调度水库的入库和出库水量,最大限度地增加水库的发
电量、供水量和调蓄容量,提高水库的综合效益。
水库兴利优化调度还应充分考虑水生态
环境和下游水资源需求,实现水库运行与生态环境的协调发展。
水库兴利优化调度的方法具体包括水文预测模型、水库调度模型和决策支持系统等。
水文预测模型主要用于预测入库水量,根据历史气象和水文数据,结合数学统计方法和气
象模型等,预测未来一段时间内的入库水量。
水库调度模型主要用于确定水库的出库水量,根据入库水量以及出库目标(如发电、供水等),采用最优化方法或经验经验规则,确定
出库水量。
决策支持系统主要用于辅助水库调度决策,通过采集分析水文、气象、水质等
数据,运行水文预测模型和水库调度模型,提供决策者合理的调度方案。
关于水库兴利优化调度探析水库兴利优化调度是指通过科学合理的决策和管理措施,统筹考虑水库调度过程中的各种因素,以实现最大限度地利用水库蓄水资源,提高水资源利用效率和水能利用效益的一种调度方式。
本文将从水库兴利优化调度的意义、方法和存在的问题等方面进行探析。
水库兴利优化调度的意义在于最大程度地发挥水库的调节和利用功能,提高水库的供水、发电和洪水调节能力,保障经济社会发展对水的需求和生态环境的保护,对于资源节约和环境保护具有重要意义。
水库兴利优化调度能够根据水库的特性和调度目标,结合水库入库径流情况和用水需求的变化,调整水库蓄水位和放水量,实现水资源的合理分配和对水量的有效控制,满足不同用水领域的需求,提高用水效率,减少水资源的浪费和损失。
水库兴利优化调度的方法主要包括多目标优化模型、模糊综合评价模型和人工智能等。
多目标优化模型是一种将多个相互矛盾的优化目标综合考虑的方法,可以通过建立数学模型和应用优化算法,得出最优的决策方案。
模糊综合评价模型是一种将不确定性因素引入到决策过程中的方法,可以通过确定评价指标体系、建立模糊关系矩阵和运用模糊数学方法,得出较为合理的决策结果。
人工智能是一种模拟人类智能的技术,可以通过机器学习、模式识别和推理等方法,对大量的历史数据和现场监测数据进行分析和处理,从而得出合理的决策策略。
水库兴利优化调度也存在一些问题和挑战。
水库调度涉及到多个相关部门和利益相关方的利益冲突和协调问题,需要在水资源利用和生态环境保护之间进行平衡。
水库兴利优化调度需要大量的数据和信息支持,包括水库特性、气象、水文和水资源需求等数据,但是当前数据获取和共享方面还存在一些问题。
由于水库调度的决策过程往往是复杂的、不确定的和动态的,需要建立科学合理的调度模型和方法,但是目前相关研究还比较有限。
为了进一步推进水库兴利优化调度,需要加强科学研究和技术创新,提高水库调度的科学性和精细化水平。
需要加强对水库特性和调度目标的研究和评估,建立科学合理的调度模型和方法。
基于优化调度规律挖掘的水库调度运用常规的水库调度比较容易,但是无法充分发挥出水库的作用,常规调度图对水库运行的指导效果也非常有限,抑制了水库运行效益的提升。
优化调度可以改善常规调度图应用过程中的问题,将水库的运行效益充分发挥出来。
通过两种模型的建立和对比,实现了对水库调度规律的挖掘,并结合水库调度过程中的问题,对调度图进行了优化。
基于此,本文对基于优化调度规律挖掘的水库调度运用进行了探究。
标签:调度图;优化调度;调度规律挖掘;调度方案一、实例研究以某流域的梯级两座水库为例进行分析。
其中龙头水库(水库1)为年调节水库,下游水库2为径流式电站。
汛期为每年的6月~8月,径流资料采用龙头水库坝址1957年6月~2004年5月共47年天然长系列资料。
已知水库的特征曲线,水库常规调度图及灌溉、防凌等约束条件等。
1、方案对比分别运用上述模型及求解方法,对梯级水库进行调节汁算,与常规调度图模拟运行方案相比,优化调度模拟运行时,水库1、水库2及整个梯级,在年均发电量方面,分别增加0.68亿、0.09亿、0.77亿KW·h,相对提高百分比分别为5.38%、1.43%、4.07%;在年均弃水量方面,分别减少3.01亿、1.39亿、4.40亿,相对减少百分比分别为99.01%、32.40%、60.03%;在出力保证率方面,分别由85.99%、95.21%和88.83%提高到92.38%、96.99%、95.21%;两方案均能满足灌溉及防凌的任务要求。
从以上数据可以知道,调度图的有效应用可以提高水库运行发电的效率,并且效益的提升有很大的增长空间。
所以,可以对调度图进行优化,对水库调度进行全面分析,找出水库调度规律,制定完善的调度图,对水库工作进行科学的指导,使水库运行效果充分发挥出来,提高水库的经济效益。
对水库1中的两种方案进分析,结合总体的弃水情况可以发现,目前水库运行中使用的方法弃水量要比优化后的应用方案弃水量多的多。
关于水库兴利优化调度探析【摘要】水库兴利优化调度是目前水资源管理中一个重要课题,通过科学地调度水库水量,可以达到提高水资源利用效率的目的。
本文首先从水库兴利优化调度的重要性、背景与现状以及研究意义进行了介绍。
然后针对影响水库兴利优化调度的因素进行了分析,探讨了建立和求解优化模型的方法,以及实践案例的研究。
接着介绍了评价水库兴利优化调度效益的方法,以及该领域所面临的挑战。
最后结论部分突出了水库兴利优化调度的重要性,并展望了未来的发展前景和提出了相应的建议。
本文旨在提升水库兴利优化调度的效率,促进水资源的可持续利用。
【关键词】水库兴利优化调度、重要性、背景、现状、研究意义、影响因素、模型建立、求解、实践案例、效益评价方法、挑战、结论、前景展望、发展建议1. 引言1.1 水库兴利优化调度的重要性水库兴利优化调度对于水资源的有效管理和利用具有重要意义。
水库是重要的水资源调控设施,通过对水库的兴利优化调度,可以更好地调节水库的蓄水和放水,实现水资源的合理分配和利用。
水库兴利优化调度可以有效提高水库的蓄水利用率和发电效益,保障水库周边地区的水资源供应,减轻干旱和洪涝等自然灾害的影响。
水库兴利优化调度还可以提高水能资源的开发利用效率,促进水电产业的发展,推动国家经济的健康发展。
随着人口增加和城市化进程加快,水资源供需矛盾日益突出,水库兴利优化调度更显得重要。
通过科学合理地制定水库兴利优化调度方案,可以最大限度地提高水资源的利用效率,保障水资源的可持续利用,实现经济、社会和生态效益的统一。
水库兴利优化调度在当前水资源紧缺的背景下显得尤为重要,对促进水资源的可持续利用和国家经济的可持续发展具有重要意义。
1.2 水库兴利优化调度的背景与现状水库兴利优化调度是指通过科学合理地安排水库蓄水、放水,以最大化水库的综合效益,满足不同利益主体的需求。
在人类社会不断发展的今天,水资源的合理利用变得愈发重要,而水库兴利优化调度正是对水资源利用效率的一种重要方式。
关于水库兴利优化调度探析水库是一种重要的水利工程设施,对于水资源的储存、调节和利用具有非常重要的意义。
水库兴利优化调度则是指通过科学的水文分析、水资源评价和水库调度管理,实现水库的多功能利用,最大限度地发挥水库的调节、发电、灌溉等综合效益。
在当前世界各国水资源日益紧张的形势下,水库兴利优化调度显得尤为重要。
本文将对水库兴利优化调度进行探索分析,探讨其意义、技术方法和发展趋势。
一、水库兴利优化调度的意义1. 实现水资源综合利用水库兴利优化调度能够最大限度地利用水资源,实现多功能利用。
通过科学的水文分析和水资源评价,可以合理安排水库的蓄水和泄水,保障干旱季节的灌溉和生产用水需求,同时也能够通过合理的调度安排,最大限度地发挥水库的发电功能,提高水电站的发电效率。
2. 保障水资源安全在水库兴利优化调度下,可以通过科学的水文分析和环境评价,合理安排水库的蓄水和泄水,防止因过度蓄水或过度泄水导致的洪水灾害和干旱水资源短缺问题。
这样既能保障人民生命财产安全,也能保障农田灌溉和生态环境的需要。
3. 节约水资源水库兴利优化调度不仅可以减少水资源的浪费,还可以通过科学的调度安排,提高水资源的利用效率,实现节约水资源的目的。
尤其在干旱地区,水库兴利优化调度对于节约水资源具有非常重要的意义。
1.水文分析水文分析是水库兴利优化调度的基础,通过对水文数据的分析和整理,可以了解水库的水情和水库的运行情况,为合理安排水库调度提供依据。
2.水资源评价水资源评价是水库兴利优化调度的重要环节,通过对水资源的评价,可以确定水库的多功能利用目标,并制定相应的调度方案。
3.水库调度管理1.智能化技术应用随着信息技术的快速发展,智能化技术已经在水库调度管理中得到了广泛应用。
通过智能化技术,可以实现水库调度管理的自动化和智能化,提高水库调度管理的效率和精度。
2.综合调度观念未来水库兴利优化调度将更加注重综合观念,不再只是单纯的以提高发电效益为目标,而是将综合考虑水库调节、生态环境、灌溉等功能,实现水库的多功能利用。
浅议水电站水库优化调度研究进展的思考我国江西上饶地区从六十年代以来,该地区的水电装机容量在系统中所占的比重较大,几乎占据总容量一半的比重。
然而,水库的调度管理工作面临许多的难题,具体而言,包括以下几个方面:一是水库的调节性能较差;二是水电站所处的地理位置过于分散;三是降水的时间与空间分布缺乏均匀性;四是水库综合利用各部门之间存在的矛盾日益突出。
因此,江西上饶地区开展关于水库优化调度方面的应用研究,紧接着开展以下两个研究,一是全系统水电站群跨流域联调,二是双库联调。
在二十年内,参与至考核中的水电站节约大量的增发电量,总量累计达到68.386 亿kW·h。
大量实践表明,水库优化调度取得显著的效益。
标签:水电站水库;优化调度研究;进展现阶段,总计10座大、中型的水电站由省网局进行统调,而总计5座中型的水电站由地区进行管理,其中,江西上饶大坳水库属于多年调节与年调节,其他绝大部分的水库多属于日调节与季调节。
众多隶属于水利厅且并入至于网内的中、小型水电站大多数属于径流式电站,该类电站并无调节能力,给电力系统造成巨大的冲击。
除此之外,水库调度管理过程中面临着众多的难题,分别是:一是日益突出的水库综合利用部门矛盾;二是过于分散的水电站;三是丰枯径流特性差异性显著;四是不同时段年内与年际来水缺乏稳定性,存在水位陡涨落的问题,加大预测的难度。
因此,在开展水库优化调度研究的过程中,以上问题都需要予以重视。
一、水库优化调度的理论基础和技术特性(一)常规水库调度方式当前,国内外采用时历法这一常规水库调度方式,该方式通过使用大量的历史水文资料,在计算水能调节过程中,选用具有典型代表的来水过程,在进行水库调度图绘制时选用包络线,而后对水电站的运行加以指导。
该调度方式具有显著的优势,也存在明显的不足。
其中,其优点在于清晰简单,能够直观、明了的处理水库在运行过程中存在的各种因素。
然而,其弊端则是水库优化理论基础不足,加之在使用过程中忽视对径流预报的充分考虑,过于呆板,灵活性不足,且存在盲目性,难以取得理想的效果。
水库调度工作总结范文8篇篇1一、引言水库调度工作是水资源管理的重要环节,旨在通过科学的调度策略,确保水库的安全运行和水资源的合理利用。
本文将对我市某水库的调度工作进行全面总结,分析调度工作的成效与不足,并提出改进建议,为今后的水库调度工作提供参考。
二、水库基本情况该水库位于我市腹部地区,集雨面积为XX平方公里,总库容为XX万立方米。
水库的主要功能为防洪、灌溉、发电和供水。
近年来,随着我市经济的快速发展和人口的增长,水资源需求不断增大,水库调度工作面临着前所未有的挑战。
三、调度工作回顾1. 调度策略制定根据水库的实际情况和市场需求,我们制定了科学的调度策略。
在确保防洪安全的前提下,合理安排灌溉、发电和供水计划,力求实现水资源的最优配置。
同时,我们还考虑了生态环境保护的需求,确保水库的可持续发展。
2. 调度实施情况在调度实施过程中,我们严格按照既定的调度策略进行操作。
通过加强水库水位监测和水质检测,确保水库的水位和水质在合理范围内。
同时,我们还加强了与下游用户的沟通协调,确保调度决策得到有效执行。
3. 调度成效分析经过一年的调度工作实践,我们认为调度成效显著。
一方面,水库的防洪能力得到了充分体现,在多次强降雨过程中成功保障了下游群众的生命财产安全;另一方面,灌溉、发电和供水需求也得到了有效保障,基本满足了当地经济社会发展的需求。
此外,我们还积极开展了生态环境保护工作,确保了水库生态环境的持续改善。
四、存在的问题及原因分析尽管调度工作取得了显著成效,但仍存在一些问题亟待解决。
首先,调度决策过程中仍存在主观性和随意性,导致调度决策不够科学合理;其次,调度实施过程中存在监管不到位的情况,导致一些违规行为时有发生;最后,调度工作中还存在缺乏创新意识和手段的问题,需要进一步加强技术创新和人才培养。
五、改进建议与措施针对存在的问题及原因分析,我们提出以下改进建议与措施:一是建立完善的调度决策支持系统,提高调度决策的科学性和准确性;二是加强调度实施过程中的监管力度,确保调度决策得到有效执行;三是加强技术创新和人才培养力度,提高调度工作人员的专业素质和能力。
关于水库兴利优化调度探析水库的调度是为了实现多种目的,如农业灌溉、城市供水、发电等。
在过去的几十年中,水库调度已经取得了一定的成果,但仍存在一些问题和挑战。
由于水资源的有限性和不可再生性,水库的调度必须考虑到水资源的合理利用。
传统的水库调度方法大多是基于经验和规则,缺乏科学性和灵活性。
这导致了水资源的浪费和不均衡利用的问题。
随着社会经济的发展和人口的增加,对水资源的需求也越来越大。
现有的水库调度方法往往难以满足不同需求之间的平衡。
农业需要稳定的灌溉水源,而发电需求则更注重水库的储水能力。
这就要求水库调度要考虑到不同利益相关者的需求,并在它们之间找到一个平衡点。
水库兴利优化调度还面临着气候变化和水文条件的不确定性。
气候变化导致雨水的分布和数量不稳定,使水库调度更加具有挑战性。
水文条件的不确定性也导致水库调度的难度增加,不同的水文条件需要不同的调度策略。
为了解决以上问题,有必要采用一种新的水库调度方法,即基于模型的优化调度。
这种方法采用水文模型和多目标优化模型,能够综合考虑不同需求之间的权衡和不确定条件下的调度决策。
通过建立数学模型和运用优化算法,可以得到最优的调度方案,实现水资源的高效利用。
还可以借鉴其他领域的优化方法,如人工智能和大数据分析等。
通过收集和分析大量的水文数据和历史调度数据,可以建立水库调度的预测模型,实现对未来水文条件的预测和相应的优化调度。
水库兴利优化调度是一个复杂而具有挑战性的问题。
通过采用基于模型的优化方法和借鉴其他领域的技术,可以找到最优的调度方案,实现水资源的合理利用和多目标之间的平衡。
这将有助于提高水资源利用效率,促进社会经济的可持续发展。
水利毕业论文水库群防洪调度控制系统关键技术水利毕业论文:水库群防洪调度控制系统关键技术摘要:本文主要研究了水库群防洪调度控制系统的关键技术。
通过分析当前水库调度控制系统在防洪工作中存在的问题,提出了一种基于先进技术的水库群防洪调度控制系统。
该系统通过使用先进的数据采集、处理和分析算法,能够准确预测洪水的发生并及时采取相应的调度措施,从而实现对水库群的安全管理。
引言:随着气候变化和人类活动的增加,洪水灾害在全球范围内频发,给人民生命财产造成了巨大损失。
为了更好地防御洪水灾害,提高防洪工作的效率和准确性,水库群防洪调度控制系统应运而生。
本文将重点研究水库群防洪调度控制系统的关键技术,力求为防洪工作提供更科学、高效的解决方案。
一、水库群防洪调度控制系统的背景和意义1.1 水库群防洪调度控制系统的定义水库群防洪调度控制系统是指通过一系列的技术手段和算法,对水库群进行实时监测、数据采集和分析处理,以便预测洪水的发生,并及时采取相应的调度措施进行防洪。
1.2 水库群防洪调度控制系统的意义水库群防洪调度控制系统的建立可以提高对洪水的响应速度和防洪效果,有效减少洪水灾害的发生。
通过对水库群进行实时监测和数据分析,可以更准确地预测洪水的规模和影响范围,从而让防洪措施更有针对性和科学性。
二、水库群防洪调度控制系统的关键技术2.1 数据采集技术为了实现水库群的实时监测和数据分析,需要先进的数据采集技术。
可以利用传感器、监测设备和遥感技术等手段,将水库的水位、流量、降雨量等数据采集并传输到调度控制中心,以供后续分析和预测使用。
2.2 数据处理和分析技术采集到的水库数据需要经过处理和分析,以便得到有用的信息和结果。
这可以通过使用数学模型、统计方法和机器学习算法等技术手段来实现。
通过对大量历史数据的分析和建模,可以建立准确的水库洪水预测模型,为防洪工作提供依据。
2.3 调度控制技术水库群防洪调度控制系统需要具备实时控制和调度能力,以便在洪水来临时及时采取相应的措施。
梯级水库群联合调度优化算法及其应用实践
摘要:本文针对梯级水库群联合调度优化问题,提出了一种高效的优化算法,并成功应用于某工程实践中。首先,分析了梯级水库群特点及调度问题的复杂性,建立了相应的多目标优化数学模型;然后,设计了一种创新的优化算法, 通过算法步骤的详细阐述和性能分析,证明了该算法的有效性和优势;最后,将优化算法应用于某工程实践中,取得了良好的优化效果,为工程调度决策提供了有力支撑。该研究成果不仅丰富了水资源优化调度理论, 也为梯级水库群联合调度实践提供了有益参考。
关键词:梯级水库群;联合调度;优化算法;应用 1. 引言 水资源是支撑社会经济发展的基础资源之一,合理调控和高效利用水资源对于满足人类生产生活需求、维护生态环境平衡至关重要。在水资源开发利用过程中,常常会建设多座水库形成梯级水库群,通过这些梯级水库群的联合调度可以实现更加充分高效的水资源利用。然而,梯级水库群的联合调度优化是一个复杂的多目标优化问题,涉及诸多因素和约束条件,需要采用先进的优化算法进行求解。
2. 梯级水库群联合调度优化问题分析 2.1 梯级水库群特点及调度问题的复杂性 梯级水库群是指沿河流方向连续布设的一组水库,通过水库连续蓄泄调节,可以实现水资源的优化配置。梯级水库群具有以下主要特点:
1) 水库位置相对固定,相互联系密切,调度时需要考虑各水库的联动关系。 2) 水库调度目标通常包括发电、灌溉、防洪、航运等多个方面,存在诸多冲突和矛盾。
3) 水库调度受来水量、电力负荷、灌溉需求等诸多不确定因素的影响,调度过程极为复杂。
4) 水库调度涉及众多约束条件,如水位、出库流量、发电等,约束条件繁多且相互耦合。
2.2 多目标优化问题的数学建模 为了更好地描述梯级水库群联合调度优化问题,可以建立如下的多目标优化数学模型:
目标函数: max f1(x) = 发电收益 max f2(x) = 灌溉供水量 min f3(x) = 防洪风险 约束条件: 水位约束: hmin ≤ h(t) ≤ hmax 出库流量约束: Qmin ≤ Q(t) ≤ Qmax 水量平衡约束: V(t+1) = V(t) + I(t) - Q(t) 联动约束: Qi(t) = f(Q1(t), Q2(t), ..., Qn(t)) 其中,x表示决策变量,包括各水库的出库流量、水位等;f1、f2、f3分别代表发电收益、灌溉供水量、防洪风险等目标函数;hmin、hmax为水位约束;Qmin、Qmax为出库流量约束;V(t)为水库蓄水量,I(t)为来水量,Q(t)为出库流量;Qi(t)表示第i座水库的出库流量,与上下游水库的出库流量存在联动关系。 上述多目标优化模型可以概括为:在满足各种约束条件的前提下,协调发电、灌溉、防洪等目标之间的矛盾,实现水资源的最优配置。这是一个典型的复杂的多目标优化问题,需要采用先进的算法进行求解。
运筹学理论在东武仕水库优化调度研究中的应用1 引言水库调度是水库运行管理的中心环节,调度水平的高低直接影响水库效益的发挥,但水库调度是一个复杂的的决策问题。
由于水库的来水量每年不同,一年内的来水过程也多种多样。
水库的来水与需水之间存在着矛盾,为了解决供需矛盾,使水库的蓄水量利用达到最优,需对水库的水量进行优化调度。
2 东武仕水库基本情况东武仕水库是邯郸市管辖的唯一一座大型水库、位于子牙河系滏阳河上游,控制流域面积340平方公里,是一座以防洪和供水为主,兼顾灌溉、发电等多种功能的水利枢纽工程。
被称为邯郸市的“屏障工程”和“生命工程”,在邯郸市的社会发展和经济建设中发挥着重要作用。
东武仕水库的入库水量分为地表来水量和地下来水量两部分。
其中,地表来水量包括水库流域的自产地表径流量,大、小跃峰渠引漳入库水量,峰峰矿区的污水量。
地下来水量包括黑龙洞泉群溢出量和部分矿井疏干水量。
水库影响范围内耕地面积335.32万亩,人口330.95万人,60个乡镇,并且影响范围内包括邯郸重要企业,如马头发电总厂、邯郸钢铁集团有限公司、邯郸发达纺织集团、邯郸电厂、成峰工业走廊、邯武工业走廊、冀中能源集团等。
防洪重点保护对象有邯郸市主城区、磁县县城、马头生态工业城等重要城镇以及京广铁路、邯济铁路、京珠高速公路、青兰高速公路、石武高速铁路客运专线、107国道、309国道等重要交通干线。
3 水库优化调度研究3.1 研究目的水库调度可分为两大类,第一类为传统调度方式,它完全依据历史资料,利用历史资料绘制含有若干分区的调度图,在使用时按面临时段的坝前水位或入库流量确定水库的操作方式。
这种方法虽简明直观,但它在对新科技的应用,预报信息的使用,客观条件变化对调度结果的影响分析等诸方面都存在明显的不足,而且所得调度方案只是一个合理的方案,而不是最优的方案。
第二类为优化调度方法,它是在己知系统结构类型,水电站及其水库,系统其他组成单元的功能、任务、参数、特性等原始数据和各种信息的约束条件下,为满足国民经济各有关部门和社会的要求,按运行调度基本原则,利用一定优化理论方法和技术,制定和实现对水资源的优化利用和控制方式,即寻求系统和水电站及其水库的最优运行调度方式。
水库优化调度案例研究水库作为一种重要的水利设施,对于水资源的合理利用、防洪减灾以及发电等方面都有着至关重要的作用。
而水库的优化调度则是充分发挥其效益的关键所在。
下面,我们将通过一个具体的案例来深入探讨水库优化调度的相关问题。
以某大型水库为例,该水库主要承担着防洪、灌溉、发电以及城市供水等多项任务。
在过去,由于调度策略不够科学合理,导致了一系列问题的出现。
例如,在丰水期,水资源未能得到充分利用,造成了大量的弃水;而在枯水期,又无法满足下游的用水需求,影响了农业灌溉和城市供水。
同时,发电效益也未能达到最优水平,对当地的经济发展造成了一定的影响。
为了解决这些问题,相关部门和专家团队展开了深入的研究和分析,制定了一系列的优化调度方案。
首先,他们对水库流域的降水、径流等水文数据进行了详细的收集和分析,建立了精确的水文模型。
通过这个模型,可以较为准确地预测未来一段时间内的来水情况,为调度决策提供了重要的依据。
其次,根据水库的各项任务和目标,确定了不同情况下的优先级。
在防洪方面,始终将保障人民生命财产安全放在首位,设定了严格的防洪限制水位。
在确保防洪安全的前提下,优先满足城市供水和农业灌溉的需求,以保障居民的生活和农业生产的正常进行。
对于发电任务,则根据来水情况和市场需求,灵活调整发电计划,以实现发电效益的最大化。
在实际调度过程中,充分利用现代信息技术,实现了实时监测和自动化控制。
通过安装在水库大坝和上下游河道的传感器,可以实时获取水位、流量等数据,并传输到调度中心。
调度人员根据这些数据,结合预先制定的调度方案,及时下达调度指令,实现对水库的精准控制。
此外,还建立了完善的应急预案。
当遇到突发的极端天气或其他特殊情况时,能够迅速启动应急预案,采取有效的措施,保障水库的安全运行和各项任务的顺利完成。
经过一段时间的实施,优化调度方案取得了显著的成效。
在防洪方面,有效地降低了洪水带来的损失,保障了下游地区的安全。
在水资源利用方面,大大提高了水资源的利用效率,减少了弃水现象的发生。
水库调度工作总结范文6篇第1篇示例:水库调度工作是一项重要的水利管理工作,涉及到水资源的调度、利用和保护,对于保障城市供水、防洪排涝等具有重要意义。
在过去的一段时间里,我单位水库调度工作取得了一定的成绩,但也存在一些问题和不足。
通过总结经验,及时调整工作思路和方法,提高水库调度工作的效率和质量,是当前亟需解决的问题。
我单位水库调度工作在过去一段时间里主要集中在日常运行和维护上,对水库调度规划和决策的科学性和系统性还有待进一步完善。
水库调度工作需要根据实际水情情况、水库水位、水质等多方面因素,制定合理的调度方案。
在处理突发事件和水害灾害时,更需要科学的水库调度规划,做到准确及时地响应,保障人民生命财产安全。
我们需要加强水库调度决策的科学性和敏捷性,做出更有效的调度计划。
我单位水库调度工作在信息收集和分析方面还有待提高。
水库调度工作需要及时了解水情、气象等信息,根据信息预测未来水库水情,及时调整调度计划,做到事先规划,预防可能出现的水害灾害。
在过去的工作中,由于信息收集渠道不畅、分析能力不足等原因,我们在信息分析及时性上存在明显不足。
我们需要建立更完善的信息采集机制,提高信息分析的准确性和时效性,为水库调度工作提供更有力的支撑。
我单位水库调度工作在人才队伍建设上还需加强。
水库调度工作需要专业的水利工程技术人才,需要他们具备较强的分析能力和决策能力,能够在复杂多变的工作情况下,做出科学合理的决策。
但在过去的工作中,我们发现人才队伍建设存在一些问题,如专业技术人才不足、培训机制不健全等。
我们需要加强人才队伍建设,加大对水利工程技术人才的引进、培养和激励力度,提高水库调度工作的专业化水平和效能。
我单位水库调度工作在与相关部门的协同配合方面还需加强。
水库调度工作要求与水文、气象、防汛、流域管理等多个部门密切配合,共同完成水库调度任务。
但在过去的工作中,我们发现与相关部门的协同配合存在不够紧密、沟通不畅等问题。
梯级水库群水资源优化调度研究近年来,随着人口的不断增加和经济的快速发展,水资源的需求量越来越大,而水资源的供给量却在逐渐减少。
为了更好地保障人们的生活和工业生产的需要,关于水资源的优化调度成为了人们热议的话题。
梯级水库群的建立和水资源的优化调度,既可以消除洪涝灾害,又可以保护生态环境,还可以满足人们的生产和生活需求。
本文旨在探讨梯级水库群在水资源优化调度中的作用和应用。
1. 梯级水库群的建立梯级水库群是在一定的地理条件下,依基础水文和经济技术因素,将多个水库连成整体系统,按照水文规律和经济技术因素,建造不同高差、容积和形式的水库,形成一定的水文关系。
梯级水库群建设不仅可以保证水资源的储存和利用,还可以有效地防治洪涝灾害,促进生态环境的改善。
梯级水库群建设需要考虑多种因素,例如地理环境、经济情况、水文特征等。
通过合理的选址和布局,可以最大限度地发挥梯级水库群的效益。
2. 水资源的优化调度水资源的优化调度是针对水资源的供给量和需求量进行合理配置的一种调度方法。
通过对水资源的分析和利用,可以保证水资源的合理利用和最大限度地满足人们的需求。
水资源的优化调度需要考虑多种因素,例如水库群的地理位置、水文特征、水库的容积和水位等。
在对水资源进行调度的过程中,需要根据实际情况进行调整和改变,以达到最佳的水资源利用效果。
3. 梯级水库群在水资源优化调度中的作用梯级水库群在水资源优化调度中起着至关重要的作用。
首先,通过梯级水库群的建立和调度,可以充分利用水资源,避免水资源的浪费。
其次,梯级水库群的调度可以使水资源的供需状况得到平衡,避免供水不足或者供水过多的情况发生。
再次,通过梯级水库群的调度,可以有效地减少洪涝灾害的发生。
此外,梯级水库群的建立以及优化调度还能够保护生态环境,促进经济的发展。
4. 梯级水库群水资源优化调度技术梯级水库群水资源优化调度技术是一种重要的技术手段,它可以有效地对梯级水库群的水资源进行调度和管理。
水库优化调度技术浅谈 摘要:随着我国各方面的迅速发展,大规模的水电站水库群逐渐形成,对其进行的综合调度与运行管理变的越来越复杂,其地位和作用也越来越突出。本论文着重介绍了水库优化调度的研究现状与发展趋势,以及存在的各种优缺点,将实际问题引入到水库调度问题中,探讨了水库综合利用的调度模式。 关键词:水库优化调度
1 引 言 随着国家各方面的的迅速发展,大规模的水电站水库群逐渐形成,水库调度的地位和作用越来越突出,如何最大限度地发挥水库效益,一直是水库调度研究的主要方向之一。水库调度是根据水库所承担的水利水电任务的主次和规定的运用原则,凭借水库的调蓄能力,在保证大坝安全和防洪安全的前提下,对入库水量过程进行调节,实现多发电、提高综合利用效益的一种水库运用控制技术。水库综合利用涉及到发电、供水、防洪、防凌、航运等多种目标,同时由于参与水库调度的各部门之间存在着多种功能协同和利益协调关系,其功能交联及利益冲突现象严重,因此,如何在参与水库调度各部门的分管协调下,形成统一的、一体化的调度模式,是水库调度的重要议题之一。 水电站水库的运行情况与河川径流密切相关,河川径流的多变性和不重复性给水库运行调度带来很大困难。尤其是年调节水电站的水库,由于缺乏准确可靠的长期水文预报,在水库运用管理上往往容易造成一些不必要的失误。例如,在供水期开始,为了想多发电,水电站以较大出力工作,结果供水期还未结束,水库就可能提前放空,使电站在汛前一段时间里,以天然来水量发电,不能满足电站保证出力的要求,破坏了电力系统的正常工作。反之,在供水期开始,由于担心以后来水少,为避免正常工作遭破坏,水电站在整个供水期均按保证出力工作,结果在下一个汛期到来时水库可能仍未放空,汛期水库又很快蓄满,造成大量弃水,这样就不能充分利用水能。以上情况也可能同样会发生在蓄水期。 因此,水库调度在很大程度上依赖于未来径流情势,遗憾地是目前对未来径流尚无法准确预知。但是客观世界中的任何事物都具有一定的规律,可以认为,未来某个时段的径流情势是一个随机变量,对于某个调度期,可以根据各时段径流的概率分布,综合考虑防洪、蓄水、灌溉、城市供水与发电等各方面的要求,得到该调度期内预估的水库调度计划。这将涉及多个随机变量(每个时段径流均视为随机变量)的复杂运算。 对于梯级水库群来说,在忽略了蒸发、渗漏、区间入流等因素的影响下,下游水库的来水量应等于上游水库考虑流达时间后的泄水量。梯级水库群的调度不仅要考虑各时段径流的配合,还要考虑各水库之间的配合,才能在调度期内使所有水库的综合效益达到最大。梯级水库群的综合调度涉及了众多变量,对其进行调度相当复杂。目前对两级水库调度的研究比较成熟,多级水库的调度只能将其简化为两级水 库的调度情况。直接对多级水库调度进行研究的相对较少,其原因主要是涉及的随机变量数目众多,难以克服“维数灾”问题。 不论是中长期还是实时水库调度都依赖于既定的调度规则,调度规则是指导水库运行的有效工具。随着新方法不断引入到水库调度之中,处理水库调度的多目标、多变量、非线性的能力日益增强,人们期待水库调度能考虑更多的影响因素,利用更大范围的信息量,且能融入决策者的经验与知识,这些都对调度规则的获取提出了更高的要求。
2 国内外研究进展 2.1水库调度分类 水库调度从时间上划分,一般可分为中长期(年、月、旬)调度和短期(周、口、时)调度;从径流描述上划分,一般可分为确定型和随机型两种;从采用的方法上划分,可分为常规调度、优化调度和模拟调度等,其中优化方法一般可分为线性规划、动态规划(增量动态规划、离散微分动态规划、逐次逼近法、逐步优化算法POA)聚合分解法和大系统分解协调法等;从分布状况上划分,一般可分为单库、梯级、并联和混联形式的水库群优化调度。下面按不同方式对水库调度进行分类: 1.按水库目标分。 (1)防洪调度。防洪调度方式是根据河流上、下游防洪及水库的防洪要求、自然条件、洪水特性、工程情况而合理拟定的。 (2)兴利调度。兴利调度一般包括发电调度、灌溉调度以及工业、城市供水与航运对水库调度的要求等。 (3)综合利用调度。如果水库承担有发电、防洪、灌溉、给水、航运等多方面的任务,则应根据综合利用原则,使国民经济各部门的要求得到较好的协调,使水库获得较好的综合利用效益。 2.按水库数目分。 (1)单一水库调度。为了说明水库调度的原则、方法,多从基本的最简单的单一水库入手,进而引申到水库群联合调度。 (2)水库群的联合调度又包括并联水库、梯级水库群(串联水库群)和混联水库群调度。并联水库指位于不同河流上或位于同一河流的不同支流上的水库群,各水库水电站之间有电力联系没有水力联系,但在同一河流不同支流上的水库群还要共同保证下游某些水利部门的任务,例如防洪。梯级水库群(串联水库群)指位于同一河流的上、下游形成串联形式的水库群,各水库水电站之间有直接的径流联系。混联水库群是串联与并联的组合形式。 3.按调度周期分。 水库调度实际是确定水库运用时期的供、蓄水量和调节方式。根据水库运用的周期长短可分中长期调度和短期调度。 (1)中长期调度。对于具有年调节以上性能的水电站水库,首先要安排调节年度内的运行方式、供水、蓄水的情况。具体内容是以水电厂水库调度为中心,包括电力系统的长期电力电量平衡、设备检修计划的安排、备用方式的确定、水库入流预报及分析、洪水控制和水库群优化调度等。 (2)短期调度与厂内经济运行。短期调度主要研究的是电力系统的日(周)电力电量平衡,水火电厂有功负荷和无功负荷的合理分配,负荷预测,备用容量的确定和合理接入方式等。厂内经济运行主要研究电厂动力设备的动力特性和动力指标,机组间负荷的合理分配,最优的运转机组数和机组的起动、停用计划等。 2.2水库优化调度方法介绍 新与水库调度分为常规调度和优化调度相对应,水库调度方法可以分为常规方法和系统分析方法。其中常规方法包括时历法和统计法。系统分析方法是从全局出发来探索增加整个系统的效益,而不是着眼于系统中某一部分效益的增加。所以必须明确地了解系统的结构,如系统的内在矛盾和因果关系,系统外的边界情况以及因为边界情况的改变对整个系统效益的影响等。系统分析方法一般可分为数学规划及概率模型两大类。数学规划在系统分析中占显要地位,其中包括线性规划、非线性规划、网络系统分析、动态规划等;概率模型考虑事态发生的不可靠性,其中包括排队论、马尔可夫决策过程、系统可靠性分析等。另外还有决策分析、模拟、模糊集理论和大系统分解协调技术等。 一、线性规划 线性规划是静态优化方法,其数学模型的目标函数和约束条件均是线性的,该法于1939年提出。现在线性规划模型已成为应用最为广泛的一种规划方法,有成熟、通用的求解方法及程序,因此在水资源系统规划、设计、施工和管理运行中都已得到广泛应用。 二、非线性规划 非线性规划能有效地处理许多其它数学方法不能处理的不可分目标函数和非线性约束优化问题。但由于其优化过程较慢,需占用大量计算机内存,且比线性规划复杂,无通用求解方法和程序,一般是根据数学模型的具体形式寻求具体的解法,这使得它在水资源系统分析中的应用不如动态规划及线性规划那样广泛。 三、动态规划(DP方法) 动态规划是解决多阶段决策过程最优化的一种数学方法,根据多阶段决策问题的特点,把多阶段决策问题变换为一系列互相联系的单阶段决策问题,然后逐个加以解决。其特点是易于引入水资源系统的非线性和随机性,并可以把高维问题分解为一系列低维递推子问题求解;缺点是用DP法求解时,需要 离散状态变量,占用内存多,计算工作量大,耗费机时,易导致维数灾。在水库(群)优化调度中,DP一般以时段作为阶段,时段单位可以是季、月、旬,也可以是周、口、时;时段长度可以采用均匀的,也可以是不均匀的。状态变量的选取原则是满足无后效性,由于DP法存在“维数灾”(即随着状态变量维数的增加,所需的计算机内存和机时会大大增加,甚至使问题无法求解),因而状态变量的选取必须慎重,一般来说,各库时段初库蓄水量或水位是首选的状态变量。至于决策变量,可取面临时段各库的排放流量、时段末库水位。 (1)随机型动态规划。 随机动态规划模型较好地反映了径流实际,一般以年为周期进行循环计算,可得到稳定的运行策略和调度图。其缺点是计算工作量太大,尤其当水库数目增加时,往往产生无法避免的“维数灾”,所以它常用于单库优化调度中,对水库群目前只限于两个水库。 当入库径流为随机时,不仅本时段或下时段需考虑不同机率的入流量,相应的目标亦为计入不同机率流量的数学期望值,而且当相邻时段径流间具有密切的相关关系需要计入时,增加了一个状态变量,使得问题更为复杂。根据相邻时段径流间是否相关和有无本时段径流预报,可将随机型水库群优化调度分为四类。 在径流独立无预报即第一种情况下,1座水电站水库只有1个状态变量V(水库水位或蓄水量),p座水电站水库共有p个状态变量。若1座水电站水库有m个离散状态数,则p座水电站水库的总状态数为mp个。当水库为两座时,还可用常规的动态规划法联合求解,一旦水库超过3座,则在计算机储存量上已很困难。通常采用聚合分解法或动态规划逐次逼近法求解。这样,一个p库p个状态变量的问题,经过聚合分解可化为(p-1)个两库两状态变量问题。 (2)确定型动态规划 其研究比随机型DP差不多晚十年,优点是计算工作量相对较小,可选用的优化方法多,包括离散微分动态规划(DDDP)、增量动态规划、微分动态规划等;缺点是径流资料太短时,所获得的优化调度代表性差,最优性在理论上没有保证。若用模拟法生成人工径流资料,可弥补其代表性差的缺点,同时也考虑了径流的随机因素。 对于确定型动态规划,虽然入库径流是确定的,计算量小得多,但当考虑的水库数目较多时,仍会遇到维数灾问题。因此各国学者一直致力于寻求有效的降维方法,目前已提出多种有效的改进方法,使求解的库群数可达数十个。 四、逐步优化算法(POA算法) 该法适用于求解多阶段动态优化问题,属于DP算法,但POA不需要离散状态变量,且占有内存少,计算速度快,并可获得较精确解。以水库优化调度为例,先假设调度期为n个时段,其调度期初始