新豐江水庫發(fā)電供水優(yōu)化調度方法研究.pdf

1、隨著我國水電在電力系統中比重的不斷加大，以及工農業(yè)用水、城鄉(xiāng)居民用水需求的不斷增加，水庫在自身防洪的前提下，面臨著供電和供水的雙重壓力。加之近年來干旱等極端天氣頻發(fā)，水庫的運行調度面臨巨大挑戰(zhàn)。
　　水庫優(yōu)化調度通過運用一定的優(yōu)化方法和技術，尋求水庫及其水電站在不同需求下的最優(yōu)運行調度方式和最優(yōu)控制策略。現行水庫調度方式主要考慮其生產電力的可靠性和經濟性，以期最大化利用水庫所控制的水能資源。對具有發(fā)電和供水等多重利用要求的水庫，統

2、籌考慮發(fā)電可靠性和供水可靠性有著重要的現實意義。如何通過制定合理調度規(guī)則，實現水庫水電站運行期內復雜的目標需求是關鍵問題之一。
　　本文在總結水庫優(yōu)化調度相關研究的基礎上，針對徑流隨機性和水庫功能轉變后的優(yōu)化調度等問題，以廣東省境內的新豐江水庫為實際工程背景，首先研究考慮棄水風險的水庫水位控制問題，而后研究發(fā)電供水雙重利用水庫的優(yōu)化調度模型，最后，基于遺傳算法，對發(fā)電供水優(yōu)化調度模型生成的的調度規(guī)則進行進一步優(yōu)化。本文研究的主要內

3、容具體如下:
　　(1)針對實際調度中的最優(yōu)水位控制問題，提出一種以棄水概率為約束條件，以多年平均發(fā)電量最大為目標的最優(yōu)軌跡優(yōu)化模型，并通過模擬優(yōu)化方法求解。以新豐江水庫為工程背景的實際應用表明，該方法在尋求水庫最優(yōu)水位控制線時，考慮了實際調度中棄水風險控制和提高電量的協調問題，有利于實際應用。
　　(2)針對具有發(fā)電、城市供水雙重功能的水庫優(yōu)化調度問題，提出具有發(fā)電保證率、供水保證率和最小供水流量三重約束條件的隨機動態(tài)規(guī)劃

4、模型。以拉格朗日松弛法處理兩個保證率約束，以懲罰函數法處理最小供水流量約束，通過模擬調度結果指導松弛因子和懲罰系數的更新。以新豐江水庫為工程背景的實例研究表明，提出的方法能夠在有效協調發(fā)電供水功能的基礎上，緩解枯水時段供水流量的極端破壞，可應用于具有城市供水任務的水庫的優(yōu)化調度中。
　　(3)基于一種改進的遺傳算法，以多年平均發(fā)電量最大為目標，對上一章的發(fā)電供水調度規(guī)則進行進一步優(yōu)化。編碼采用十進制浮點數，初始種群生成采用一種特定