梯级水电系统短期优化调度问题研究

【摘要】： 梯级水电系统短期优化调度问题是一个具有多种约束的混合规划问题,由于该问题的求解具有巨大的经济效益,多年来一直是国际上十分重视的课题之一。但由于梯级水电优化调度问题是数学上的非多项式完备问题,其计算量随问题的规模而呈指数上升,加上其调度目标的变化以及梯级水电系统中所存在的水力平衡约束、离散运行区间和离散状态约束,使得问题的求解更加困难,要得到大型水电系统的最优调度方案几乎是不可能的。 论文首先回顾了近些年来国内外学者在水电系统短期优化调度问题上的研究成果,综合评述了几种常用的优化算法及其在梯级水电优化调度中的应用情况。在此基础上,建立了数学模型,并提出用拉格朗日松弛法求解梯级水电系统优化调度问题,通过解决水电系统中的离散运行状态,水库间水力耦合等各种连续和离散的约束,简化原问题,快速得到问题的次优解。这一方法的基本思想是用拉格朗日乘子松弛水库库容约束,然后将松弛的问题进一步分解为单水库调度问题进行解决,从而得到每个时刻的最优运行状态。在对偶问题优化过程中,用代自适应步长的次梯度法更新拉格朗日乘子。最后基于已得到的运行状态用非线性网络流算法构造出可行解。 最后论文结合澜沧江梯级水电站实际系统数据,对模型进行计算仿真,通过计算结果表明该算法具有运算速度快,计算量与系统规模接近线性关系的特点,能较好地满足梯级水电系统的调度需要。 【关键词】：梯级水电系统 短期优化调度 拉格朗日松弛法 次梯度法 网络流算法
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TV737
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪言8-14
• 1.1 课题背景介绍8-9
• 1.2 梯级水电系统短期优化调度研究现状9-12
• 1.3 本文的研究内容与结构12-14
• 2 梯级水电系统短期优化调度问题概述14-21
• 2.1 引言14
• 2.2 梯级水电系统短期优化调度问题概况14-15
• 2.3 梯级水电系统短期优化调度内容（任务分析）15-21
• 3 数学模型及求解方法介绍21-33
• 3.1 引言21
• 3.2 梯级水电系统短期优化调度模型21-27
• 3.3 梯级水电系统短期优化调度算法描述构造27-33
• 4 梯级水电系统短期优化调度问题仿真33-42
• 4.1 问题描述33
• 4.2 模型建立33-35
• 4.3 算法过程35-42
• 5 计算结果与分析42-56
• 5.1 引言42
• 5.2 数据资料整理42-45
• 5.3 程序说明45-46
• 5.4 计算结果46-55
• 5.5 结果分析55-56
• 6 总结与展望56-58
• 6.1 总结56
• 6.2 展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 附录1 攻读硕士期间发表论文63

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