流域梯级水电站群及其互联电力系统联合优化运行

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1、分类号学号D201077785学校代码10487密级博士学位论文流域梯级水电站群及其互联电力系统联合优化运行学位申请人：廖想学科专业：系统分析与集成指导教师：张勇传院士周建中教授答辩日期：2014年5月31日万方数据万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofScienceOptimalOperationofCascadedHydropowerStationsandItsInterconnectedPowerSystemPh.D.Candidate：LIAO

2、XiangMajor：SystemAnalysisandIntegrationSupervisor：Academician.ZHANGYongchuanProf.ZHOUJianzhongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2014万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全

3、意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据万方数据本论文研究工作获得以下基金资助，在此鸣谢：1、国家自然科学基金重点

4、项目：水电能源多维广义耦合系统动力学机理与联合优化调度理论与方法（项目编号：51239004）2、国家科技支撑计划专题：梯级枢纽联合调度决策支持系统研究（项目编号：2008BAB29B08-06）3、高等学校博士学科点专项科研基金：复杂水火电多维广义耦合系统运行优化与风险决策（项目编号：20100142110012）4、水利部公益性行业科研专项经费项目：面向生态调度的长江中上游复杂水库群多维调控策略研究（项目编号：200701008）5、水利部公益性行业科研专项经费项目：大东湖水网调度关键技术研究及应用（项目编号：201001080）万方数据万方数据华中科技大学博士学位论文摘要低碳

5、经济模式下流域梯级水电站群及其互联电力系统中交织着各种物质流与信息流的映射关系，其联合优化运行受降雨、径流、用电、用水的不确定性以及各类电力能源发电特性和电网输电能力等因素影响，是一类大型的、多尺度、强耦合的非线性约束优化问题。传统的流域梯级水电站群联合调度模式由于存在长、中、短期调度难以衔接、水电站优化运行与火电站调度方式配合不紧、电力电量平衡相对孤立以及以经济效益为核心而很少考虑机组污染物排放等问题，已无法适应新时期流域梯级水电站群及其互联电力系统节能发电调度模式的实际工程需求，迫切需要研究新的理论与方法，以满足区域电力系统安全、经济运行和水电能源资源优化配置的需求。本文围绕流

6、域梯级水电站群及其互联电力系统联合优化运行的若干关键问题，以梯级水电能源安全高效利用为目标，与系统科学理论、群体智能优化算法以及多目标进化优化技术相结合，对流域梯级水电站群及其互联电力系统联合优化运行的理论与方法开展系统、深入的研究，取得了一些具有基础理论方法和实际工程应用价值的研究成果。本文的主要研究内容和创新点包括：（1）针对传统优化方法难以解决的“维数灾”和容易陷入局部最优等问题，提出了一类基于自适应混沌人工蜂群算法的水库群优化调度方法。提出了改进的雇佣蜂算子、选择概率计算方法以及自适应改变率参数方法。该算法引入了基于logistic映射的混沌局部搜索策略，有效的提高了算法效

7、率和寻优能力。将自适应混沌人工蜂群算法应用于标准测试函数和水电站群联合发电优化调度模型的求解中，结果表明本文提出的方法相比较传统方法能更有效的解决流域水电站群及其互联电力系统优化运行问题。（2）围绕流域水电站群及其互联电力系统优化运行的时空变量多，约束条件复杂，优化目标多样等问题，本研究将人工蜂群算法引入多目标进化优化理论架构，提出基于Pareto优化的自适应多目标人工蜂群算法。算法采用小生境技术的外部群体空间保优策略，并提出基于逐步优化算法的局部搜索策略。将本文提出