基于状态转移矩阵的梯级水库优化调度确定性离散动态规划方法2010).pdf

第 34 卷 　第 3 期 Vol . 34 　No . 3 20 10 年 6 月 20 日 J une 20 , 20 10 基于状态转移矩阵的梯级水库优化调度 确定性离散动态规划方法 温世亿1 ,3 , 诸葛亦斯2 ( 1. 武汉大学水利水电学院 , 湖北省武汉市 430072 ; 2 . 中国水利水电科学研究院 , 北京市 100038 ; 3 . 南水北调中线干线工程建设管理局 , 北京市 100038) ( ) 摘要 : 基于状态转移矩阵的确定性离散动态规划 DDD P 方法是在考虑水库运行的综合利用的前 提下 ,利用状态转移矩阵寻找出梯级水库优化调度过程中所有的可行策略 ,基于 目标函数逆向搜索 可行策略 ,得出最优解的优化算法 。该方法可进行单库优化计算 ,也可以进行梯级水电站优化计 算 。文中以锦屏梯级为例 ,说明该方法可在满足梯级水库上下游生态用水 、发电用水等综合利用的 前提下 , 以梯级水电站发电效益最大为 目标 ,求得梯级水库优化调度的较好解 。 关键词 : 梯级水库 ; 优化调度 ; 状态转移矩阵; 确定性离散动态规划 0 　引言 1 　模型的建立 开展水库优化调度研究 ,提高水库调度运用水 梯级水电站优化调度的计算与一般的单库或并 平 ,对于充分利用水资源具有重要的现实意义[ 1 ] 。 联水库群的优化调度相比,其复杂之处在于各水电 梯级水库的优化调度是近年来国内外研究十分广泛 站间的水力联系 。它主要牵涉到梯级中各个水电站 的一个课题 ,梯级水电站之间不仅存在电力方面的 的水头 、流量和水量平衡等基本要素的计算 ,在给定 联系 ,还存在水力方面的联系 ,约束条件增多 , 目标 调度期内径流过程和各调度时段综合利用要求的前 函数也比较复杂 ,导致梯级优化调度问题的数学模 提下 ,确定梯级各水电站发电用水过程量及水库蓄 型和计算方法复杂化 ,至今尚未见到一套理论严谨 水位过程 ,使得调度期内调度 目标得以实现 。 且实用的数学模型和计算方法 ,理论与实际结合不 1. 1 　系统 目标函数 够紧密 ,难以达到推广应用的目的。 确定梯级水库调度的目标 ,例如 : 以发电为主 , 动态规划是水库优化调度常用的一种方法 ,但 兼有防洪 、拦沙等作用 ,兼顾上 、下游生态需水 ,使梯 当涉及复杂 、高维的问题时 ,计算工作量大 ,计算机 级水电站获得最大的发电效益 。根据此 目标 ,给出 [2 ] 发电调度的目标函数为 : 存储受到限制 ,计算时间长 ,将会出现“维数灾” 。 T 因此近 10 多年来 , 各国学者致力于降维方法的研