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

1、水電能源是一種可再生的、無污染的綠色能源，對其最大程度地合理開發(fā)和利用，是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。梯級水電站聯(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，而倍受國內(nèi)外專家學者的關注。本論文的任務就是深入研究水庫能的轉(zhuǎn)換規(guī)律，建立高效的梯級水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度的單目標和多目標數(shù)學模型，并選用一種簡單有效的算法對多目標優(yōu)化模型進行求解。
　　 論文首先介紹了國內(nèi)外梯級水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度相關問題的研究現(xiàn)

2、狀；其次探討了水電站水庫水電能量轉(zhuǎn)換規(guī)律，選用三級水體來描述水庫形態(tài)，利用微元分析法，建立了一個水機電耦合模型，并由此提出三種優(yōu)化數(shù)學模型：分別以年發(fā)電量最大化、發(fā)電耗水量最小化的單目標模型；二者兼顧的雙目標模型；以及在雙目標基礎上兼顧梯級棄水量最小化的三目標模型。對于多目標模型的求解，本文先采用非線性多目標優(yōu)化的統(tǒng)一尺度加權算法將多目標轉(zhuǎn)換為單目標，再調(diào)用Matlab中的fmincon函數(shù)對得到的單目標進行優(yōu)化求解，并以紅水河梯級水電

3、站中的前三級水電站為例進行仿真計算，證明文中模型和算法的正確性和有效性，驗證了所建模型能有效提高梯級水電站的年平均發(fā)電量，并且多目標模型比單目標模型獲得更佳的綜合效益，對梯級水電站群實際生產(chǎn)運行具有現(xiàn)實的指導意義。此外，論文還探討了紅水河梯級水電站在一年中的三個不同調(diào)度時期內(nèi)的不同運行情況，并建立各時期對應的多目標優(yōu)化調(diào)度模型。在論文的最后部分，對本論文所展開的工作做了總結(jié)，并對課題后續(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