水库（群）优化调度规划模型研究评述.pdf.pdf

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西北术舞潦与水工程第六卷年第一期
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水库群优化调度规划模型研究评述
、
郭天恩孙西欢
太原工业大学水利系山西省水利厅
,
提要
本文在总结国内外水库优化调度数学模型研究的基础上,对各种摸型进行了分类,指出
了各模型的优缺点及今后的研究方向。旨在有助于规血技术的研究及发展。
关键词水库优化调度数学模璺
水库群优化调度是在常规调度和系统工程的一些优化理论、技术基础上发展而来的。
它是指在保证水库安全可靠的情况下,解决各用水部门之间的矛盾,满足其基本要求,利用
水库调度,经济合理地利用水资源及水能资源,以获得综合利用最大的经济效益。
水库群优化调度的一般方法于本世纪四十年代在国外提出,五十年代中期创立了系
统工程并在水库群优化调度中得到广琵应用。随着数学规划理论的日渐完善和计算机技
术的应用,优化调度方法更加丰富。几十年来,国内外所研究的数学模型按实用性可分为确
定水库一般运行规则的模型和水库实时控制模型两大类,按模型的数学性质可分为如下几
类。
动态规划数学模型
动态规划模型是最优化技术中适用范固最广的基本数学方法。它可用于分析系统的多
阶段决策过程以求得整个系统的最优决策方案。水库问题由于时间上的季节性、周期性而具
有多阶段决策的特点,故可采用动态规划模型。其模型可分为确定性模型及随机性模型两大
类。
. 随机性动态规划模型
国外最早把动态规划应用于水库优化调度的是美国的· · · ,
年提出了径流为随机的水库优化调度随机数学模型。并对美国太古力电站做了实例计算。
· · 。于年提出了动态规划与马尔柯夫过程理论,使水库优化调度
从理论上得到进一步完善。它解决了以前模型很难达到多年期望效益最大和满足水库系统
可靠性要求的理论性缺陷。· 于年将乘子理论用于随机约束问
题的动态规划解,使破坏的期望值被约束在一个常数以下。· 于年运用随
机动态规划和逼近法解决了并联水库群水力发电系统的优化问题。
“于年首次提出了年调节水库的最优运用模型。谭维炎于
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。
张勇传于年建立了水电站水库有时段径流预报的无折扣模型,并以湖南柘溪水电站为
实例进行了计算。施熙灿于年提出无水文预报条件下用罚因子法考虑调度图可靠性
模型,并对广东枫树坝、新丰江水电站进行了实例计算。年代后,我国在这方面的研究有
了很大发展,取得了不少成果。
随机动态模型较好地反映了径流实际,它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对梯级水库或并联水
库,当其中有一个调节能力较大时,可简化为单库处理。
. 确定性动态规划模型
其研究比随机性模型差不多晚十年,优点是计算工作量相对较小,可选用的优化方法
多。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
拟法生产人工径流资料,可弥补其代表性差的缺点,同时也考虑了径流之随机因素。