復(fù)雜水庫(kù)群供水優(yōu)化調(diào)度方法及應(yīng)用研究(1)

1、博士學(xué)位論文復(fù)雜水庫(kù)群供水優(yōu)化調(diào)度方法及應(yīng)用研究Researchonmethodandapplicationofoptimaloperationofwatersupplymultireservoirsystem學(xué)號(hào)：11006082大連理工大學(xué)DaliallUniversityofTechnology大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要我國(guó)的大型江河流域已經(jīng)或正在形成水庫(kù)群聯(lián)合開(kāi)發(fā)利用總體布局，科學(xué)合理的水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度已經(jīng)成為流域水資源優(yōu)化配置

2、與實(shí)時(shí)調(diào)控的關(guān)鍵，但隨著水庫(kù)群規(guī)模的增大水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度遇到新的難題，如復(fù)雜水庫(kù)群中共同供水任務(wù)分配、水庫(kù)群的優(yōu)化調(diào)度求解、多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度決策等問(wèn)題。本文以遼寧省東水西調(diào)中線工程為例，對(duì)上述三個(gè)問(wèn)題從調(diào)度模型構(gòu)建、模型優(yōu)化求解、多目標(biāo)決策制定三個(gè)層面開(kāi)展研究，并對(duì)跨流域引水中人工引水的補(bǔ)償作用機(jī)制進(jìn)行探索性研究，主要研究成果有以下幾個(gè)方面：(1)從社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、供用水情況、水資源特點(diǎn)等多個(gè)方面分析遼寧省東水濟(jì)西的水資源配置格局，基于長(zhǎng)

3、系列徑流資料、用水資料對(duì)中線水利工程的來(lái)水、用水資料進(jìn)行分析，概化中線水利工程及用水戶的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，明確中線工程的調(diào)度難題及目標(biāo)。(2)構(gòu)建通用的水庫(kù)群供水調(diào)度模型，確定調(diào)度規(guī)則的基本形式，將中線工程的原始調(diào)度目標(biāo)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，并給出約束條件及決策變量，最后結(jié)合現(xiàn)有的模型求解技術(shù)，分析其存在的問(wèn)題并提出相應(yīng)的解決策略。(3)針對(duì)水庫(kù)群多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度中決策變量多、求解難度大的問(wèn)題提出了基于敏感性分析的降維優(yōu)化方法。首先利用全局敏感性

4、分析方法來(lái)挖掘各決策變量及其之間相互作用對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響，在此基礎(chǔ)上建立僅包含敏感變量的簡(jiǎn)化模型，求解簡(jiǎn)化模型得到Pareto解集，并將其作為完整調(diào)度模型的初始解，以達(dá)到降維及提高搜索效率的目的，并以遼寧省東水西調(diào)工程為例對(duì)方法進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：Sobol全局敏感性分析方法可用于識(shí)別水庫(kù)群多目標(biāo)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題中決策變量的敏感度，且基于該敏感性結(jié)果的降維優(yōu)化方法提高了搜索效率。(4)針對(duì)復(fù)雜水庫(kù)群共同供水任務(wù)分配的難題，提出了基于補(bǔ)給

5、限制線的補(bǔ)償調(diào)節(jié)法，改善已有補(bǔ)償調(diào)節(jié)法不考慮補(bǔ)水水庫(kù)自身供水任務(wù)而導(dǎo)致補(bǔ)償不足或過(guò)度補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題；在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出綜合考慮當(dāng)前庫(kù)容、水庫(kù)入流以及水庫(kù)供水壓力的動(dòng)態(tài)分水比例法。兩種分配方法能夠合理劃分共同供水任務(wù)，有效發(fā)揮庫(kù)容補(bǔ)償作用，避免了水庫(kù)供水的深度破壞，同時(shí)在保證整體最優(yōu)的基礎(chǔ)上均衡了三個(gè)子系統(tǒng)的供水目標(biāo)，使三個(gè)子系統(tǒng)的供水質(zhì)量更加均衡，保證子系統(tǒng)之間的公平性，具有明顯的優(yōu)越性。(5)多目標(biāo)進(jìn)化算法可以獲得眾多的非支配解，形成P