基于多目標(biāo)優(yōu)化的梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度研究.pdf

1、水電能源是一種可再生的、無(wú)污染的綠色能源，對(duì)其最大程度地合理開發(fā)和利用，是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度由于能有效提高水電能源利用效率、增加發(fā)電量，而倍受國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注。本論文的任務(wù)就是深入研究水庫(kù)能的轉(zhuǎn)換規(guī)律，建立高效的梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度的單目標(biāo)和多目標(biāo)數(shù)學(xué)模型，并選用一種簡(jiǎn)單有效的算法對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化模型進(jìn)行求解。
　　 論文首先介紹了國(guó)內(nèi)外梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度相關(guān)問(wèn)題的研究現(xiàn)

2、狀；其次探討了水電站水庫(kù)水電能量轉(zhuǎn)換規(guī)律，選用三級(jí)水體來(lái)描述水庫(kù)形態(tài)，利用微元分析法，建立了一個(gè)水機(jī)電耦合模型，并由此提出三種優(yōu)化數(shù)學(xué)模型：分別以年發(fā)電量最大化、發(fā)電耗水量最小化的單目標(biāo)模型；二者兼顧的雙目標(biāo)模型；以及在雙目標(biāo)基礎(chǔ)上兼顧梯級(jí)棄水量最小化的三目標(biāo)模型。對(duì)于多目標(biāo)模型的求解，本文先采用非線性多目標(biāo)優(yōu)化的統(tǒng)一尺度加權(quán)算法將多目標(biāo)轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)，再調(diào)用Matlab中的fmincon函數(shù)對(duì)得到的單目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化求解，并以紅水河梯級(jí)水電

3、站中的前三級(jí)水電站為例進(jìn)行仿真計(jì)算，證明文中模型和算法的正確性和有效性，驗(yàn)證了所建模型能有效提高梯級(jí)水電站的年平均發(fā)電量，并且多目標(biāo)模型比單目標(biāo)模型獲得更佳的綜合效益，對(duì)梯級(jí)水電站群實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。此外，論文還探討了紅水河梯級(jí)水電站在一年中的三個(gè)不同調(diào)度時(shí)期內(nèi)的不同運(yùn)行情況，并建立各時(shí)期對(duì)應(yīng)的多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型。在論文的最后部分，對(duì)本論文所展開的工作做了總結(jié)，并對(duì)課題后續(xù)工作的方向做了一定的分析和展望，以使本課題的研究進(jìn)