水庫(kù)調(diào)度多目標(biāo)決策與風(fēng)險(xiǎn)分析方法研究.pdf

1、水電能源是優(yōu)質(zhì)清潔的可再生能源，加強(qiáng)水電能源的科學(xué)管理是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的重要戰(zhàn)略措施，同時(shí)我國(guó)“十二五”規(guī)劃發(fā)展綱要也將發(fā)展水電置于重要的地位。近年來，隨著我國(guó)各大流域上梯級(jí)水電站水庫(kù)群的大規(guī)模開發(fā)建設(shè)，開展水庫(kù)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)管理工作就顯得尤為重要，并且這也將成為各大流域綜合管理的必然發(fā)展趨勢(shì)。水電能源的開發(fā)和利用，是一個(gè)綜合多學(xué)科多知識(shí)的復(fù)雜系統(tǒng)工程，涉及到徑流預(yù)報(bào)、水庫(kù)調(diào)度多目標(biāo)決策以及風(fēng)險(xiǎn)分析等一系列問題，本文以水電站水

2、庫(kù)（群）為研究對(duì)象，分別從水庫(kù)中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)、水庫(kù)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析方法以及多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策等方面展開了系統(tǒng)深入的研究，研究成果對(duì)于完善水庫(kù)調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)管理理論體系，提高水資源的整體利用效益，促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。全文取得的主要研究成果如下:
　　(1)水庫(kù)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析方法研究。入庫(kù)徑流的隨機(jī)性是影響水庫(kù)調(diào)度過程的重要因素，以月徑流系列為例，給出了幾種入庫(kù)徑流的隨機(jī)模擬方法;在總結(jié)常用的水庫(kù)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析方法基礎(chǔ)上

3、，針對(duì)水庫(kù)調(diào)度的實(shí)際特點(diǎn)，基于不確定性理論，建立了風(fēng)險(xiǎn)損失期望值模型、機(jī)會(huì)風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型和風(fēng)險(xiǎn)事件測(cè)度極小化模型等水庫(kù)調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析模型，并結(jié)合模型的具體特點(diǎn)，給出了相應(yīng)的求解方法。
　　(2)水庫(kù)中長(zhǎng)期徑流遞階結(jié)構(gòu)組合預(yù)報(bào)方法研究。中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)是水庫(kù)制定中長(zhǎng)期調(diào)度計(jì)劃的重要依據(jù)，針對(duì)傳統(tǒng)水庫(kù)徑流預(yù)報(bào)模型未能充分考慮單個(gè)預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)信息以及缺乏對(duì)各單一模型和預(yù)報(bào)結(jié)果的前期預(yù)處理，以預(yù)報(bào)精度和預(yù)報(bào)穩(wěn)定性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過分步確定各單一

4、模型的權(quán)重，建立了水電站水庫(kù)徑流預(yù)報(bào)的遞階結(jié)構(gòu)組合模型;三峽水庫(kù)的實(shí)例應(yīng)用表明，所建遞階結(jié)構(gòu)組合預(yù)報(bào)模型可為水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流提供多模型綜合的預(yù)報(bào)信息。
　　(3)水電站水庫(kù)預(yù)報(bào)發(fā)電調(diào)度隨機(jī)模糊風(fēng)險(xiǎn)分析。分析了水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的目的、目標(biāo)與準(zhǔn)則，結(jié)合遞階結(jié)構(gòu)組合預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)結(jié)果，建立了水電站水庫(kù)預(yù)報(bào)發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型;同時(shí)結(jié)合預(yù)報(bào)誤差可能對(duì)水庫(kù)發(fā)電調(diào)度的影響，構(gòu)建了水電站水庫(kù)預(yù)報(bào)發(fā)電調(diào)度的隨機(jī)模糊風(fēng)險(xiǎn)分析總體流程框架;三峽水電站

5、水庫(kù)的實(shí)例應(yīng)用表明，隨機(jī)模糊風(fēng)險(xiǎn)分析為水庫(kù)調(diào)度管理決策者預(yù)防和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)提供一定的理論依據(jù)和參考價(jià)值。
　　(4)梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策模型研究。梯級(jí)水庫(kù)的聯(lián)合調(diào)度涉及到多個(gè)部門的要求和調(diào)度目標(biāo)，由于受眾多不確定性因素的性影響，其調(diào)度決策過程是一個(gè)計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)的多目標(biāo)決策問題，在分析梯級(jí)水庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)、多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度要求及調(diào)度過程中存在的主要風(fēng)險(xiǎn)因子的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討入庫(kù)徑流的不確定性對(duì)梯級(jí)水庫(kù)防洪、發(fā)電、航運(yùn)的影響，建立了梯級(jí)

6、水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度的多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策模型;在對(duì)模型求解時(shí)，針對(duì)模型中的多目標(biāo)問題及復(fù)雜約束，結(jié)合對(duì)入庫(kù)徑流的隨機(jī)模擬，設(shè)計(jì)了耦合不確定模擬技術(shù)、遺傳算法和妥協(xié)算法的混合智能算法進(jìn)行求解;所建模型能事先對(duì)梯級(jí)水庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)和效益進(jìn)行比較分析。
　　(5)梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)?？紤]防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水、生態(tài)用水等多個(gè)調(diào)度目標(biāo)，建立了梯級(jí)水庫(kù)多目標(biāo)決策運(yùn)行指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，綜合分析了多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度過程中可能存在的各類風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建了梯級(jí)水