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基于随机动态规划的清江梯级水库发电优化调度规则研究

作　者: 仇军
导　师: 马跃先；原文林
学　校: 郑州大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 梯级水库发电调度人工径流序列转移概率矩阵随机动态规划调度规则
分类号: F426.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 217次
引　用: 2次
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内容摘要

随着经济的快速发展和全面建设小康社会进程的推进,我国的电力需求也在逐年上升。为缓解用电压力和避免出现拉闸限电的现象,我国对蕴藏量比较丰富的水能资源进行了科学开发、合理利用,目前已建或正在建设的12大水电基地,逐步形成了有多个调节性能较好的水库组成梯级水库群联合调度的局面。本文在入库径流规律分析的基础上,绘制了径流超越机率曲线,建立了水库发电调度的随机动态规划模型,并对模型进行了求解,制定了清江梯级水库发电优化调度规则,取得了以下的主要研究成果：(1)入库径流规律分析。应用以威伯法(Weibull)经验机率原理,绘制了入库径流超越机率曲线,显示了该流域径流在各时段的丰枯状态。(2)基于人工径流序列转移概率矩阵的建立。传统方法在建立转移概率矩阵时,由于历史径流资料的有限性,所建矩阵中绝大数据均为零,即出现的偶然性因素过大。针对上述问题,本文应用随机水文学原理,进行了径流资料的繁衍,并对繁衍资料进行修正的基础上,建立了基于人工径流序列转移概率矩阵。(3)人工径流序列修正方法的研究。传统的人工径流修正方法均存在一定的局限性,使人工径流序列在修正的过程中存在一定的困难和偏差。本文引用一种新的直接修正径流量方法对人工径流序列进行修正,得到了很好的检验结果。(4)水库发电优化调度规则的制定。应用随机动态规划模型计算结果,制定了清江隔河岩水库发电优化调度规则,并应用规则进行了调度计算,结果与动态规划计算结果进行了对比分析,表明调度规则具有可靠性与合理性。最后对全文进行了总结,由于时间的限制,指出了本文研究的不足之处,并提出了有待进一步研究的方向。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-12
1 绪论  12-21
  1.1 研究目的与意义  12-14
  1.2 国内外研究现状及存在的主要问题  14-18
    1.2.1 国外研究现状  14-16
    1.2.2 国内研究现状  16-17
    1.2.3 存在的主要问题  17-18
  1.3 主要研究内容和技术路线  18-19
    1.3.1 主要研究内容  18
    1.3.2 技术路线  18-19
  1.4 主要创新点  19-21
2 基本资料  21-32
  2.1 清江流域概况  21-23
    2.1.1 地理概况  21-22
    2.1.2 降水特性  22-23
  2.2 梯级水库基本资料  23-26
    2.2.1 电站主要参数  23-26
    2.2.2 梯级系统运行关系  26
  2.3 入库径流规律分析  26-32
    2.3.1 历史入库径流特性  26-27
    2.3.2 历史入库径流超越机率曲线  27-28
    2.3.3 理论频率曲线的配制  28-32
3 入库径流过程与随机动态规划  32-55
  3.1 入库径流过程的描述  32-33
    3.1.1 入库径流过程的离散  32
    3.1.2 简单马尔科夫链  32-33
  3.2 转移概率矩阵  33-38
  3.3 人工径流序列  38-47
    3.3.1 人工径流序列的模拟  38-40
    3.3.2 人工径流序列的修正  40-41
    3.3.3 隔河岩水库人工径流序列的繁衍及检验  41-42
    3.3.4 基于人工径流序列的转移概率矩阵  42-47
  3.4 随机动态规划模型及调度规则  47-55
    3.4.1 随机动态规划最大发电期望模型  47-49
    3.4.2 调度规则  49-55
      3.4.2.1 无人工径流序列的调度规则  49-52
      3.4.2.2 有人工径流序列的调度规则  52-55
4 对比分析  55-58
  4.1 有无人工径流序列调度规则的调度结果对比分析  55-56
  4.2 优化调度规则与动态规划的对比分析  56-58
5 结论与展望  58-60
  5.1 结论  58
  5.2 展望  58-60
参考文献  60-64
致谢  64-65
附录  65-79
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果  79

基于随机动态规划的清江梯级水库发电优化调度规则研究

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