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水利水电科技进展,2013,33(2)摇 Tel:025 83786335摇 E鄄mail:jz@ hhu. edu. cn摇 http: / / kkb. hhu. edu. cn
第 33 卷第 2 期
Vol. 33 No. 2
水 利 水 电 科 技 进 展
Advances in Science and Technology of Water Resources
2013 年 3 月
Mar. 2013
基金项目:“十一五冶国家科技支撑计划(2009BAC56B04,2009BAC56B02);国家自然科学基金(50979072);教育部新世纪优秀人才支持计
划( NCET鄄11鄄0401)
作者简介:刘攀(1978—),男,湖南湘潭人,副教授,博士,主要从事水文及水资源开发利用研究。 E鄄mail: liupan@ whu. edu. cn
DOI:10. 3880 / j. issn. 1006 7647. 2013. 02. 002
水库优化调度中的异轨同效问题
刘摇 攀,赵静飞,李立平,沈摇 艳
(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉摇 430072)
摘要:针对确定性水库优化调度问题,引入近似最短路径方法,寻求优化调度的近似最优解,从而证
实“ 异轨同效冶现象存在的可能性。 借鉴流域水文模型的“ 异参同效冶研究成果,视隐随机调度问题
中的调度规则参数为具有概率分布特征的参数,视调度目标函数为似然函数,采用贝叶斯方法估计
最优调度轨迹的区间分布,开展水库调度的最优调度轨迹的等效性研究。 实例分析结果表明:进行
水库优化调度的“ 异轨同效冶研究,可以估计最优调度轨迹区间,从而将传统调度的单点决策转变
为区间决策,更符合调度操作实际情况。
关键词:水库优化调度;隐随机调度;异参同效;不确定性分析;近似最优解
中图分类号:TV697. 1
+
1摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 文章编号:1006 7647(2013)02 0005 04
Equivalence of reservoir optimal operation / / LIU Pan, ZHAO Jingfei, LI Liping, SHEN Yan(State Key Laboratory of
Water Resources and Hydropower Engineering Science, Wuhan University, Wuhan 430072, China)
Abstract: In order to solve the problem of the reservoir optimal operation, the near鄄optimal solution of the reservoir
operation was obtained using the shortest path method. Based on the research of hydrological models, the interval
distributions and the equivalences of different operation tracks were analyzed using the Bayesian method when the operation
rule parameters of the implicit stochastic operation were probability distributions and the reservoir operation objective
function was regarded as the likelihood function. The results show that the research on the equivalences of different
operation tracks of the reservoir operation can be used to obtain the interval distributions of the optimal operation tracks.
Based on the interval distributions, the single point decision making method can be transformed into the interval decision
making method, which is consistent with the practice.
Key words: deterministic reservoir operation; implicit stochastic operation; the equivalences of different operation tracks;
uncertainty analysis; near鄄optimal solution
摇 摇 水库是人类主动调整水资源时空分布的重要措
施,担负着防洪、发电、航运、供水等多方面的功能与
任务,成为支撑社会文明进步的重要手段之一。 水
库调度是实现水库正常运行的必备技术,通过提高
水库管理运行水平,达到兴利、除害的目的,可提高
水资源和水能资源利用率。 由于水资源系统的复杂
性,水库优化调度技术仍存在理论上的三大难题:维
数灾、多目标性以及不确定性
[1鄄2]
。 在这三大理论难
题中,不确定性的研究相对较少,主要集中在预报入
库流量、功能需求(如电网负荷) 的不确定性分析等
方面,事实上,即使是确定性的水库优化调度问题,
也可能存在最优解的“异轨同效冶 现象,即多个最优
调度轨迹存在等效性,这种现象可表现为最优解并
不唯一
[3]
。 在传统的水库调度中,通常只保留一个
最优解,而忽略其他等效的最优解,这样往往丢失了
很多有用的信息。 水库优化调度问题中多重解( 即
多个最优解) 的存在,使相同最优解下构建各种可
行比较方案成为可能,为决策提供了广泛的选择余
地
[3鄄4]
,具有较大的理论和现实意义。
水文模型中的“异参同效冶 现象是近年来的热
点研究问题
[5]
。 “异参同效冶 是指对于相同的模型
结构和相同的模型输入,会有多个最优参数组使所
获得的 模型输出 具有相同 的拟合精度。 “ 异参同
效冶现象的存在,为在参数识别中有别于传统的寻
求唯一最优解的思路,而采用基于不确定分析的方
法提供了理论依据。
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