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“一水多用、一库多能”,水库都尽可能要承担防洪、发电、供水、灌溉等多项任务。对水库的运用调度一直是大家研究的热点,取得的成果不少,但大多看重了调度模型和对模型的求解算法,实际应用上仍然不尽人意。本论文将研究重点放在制定调度方案和对方案的评价。合理的调度方案直接决定着任务执行的效果,评价是对调度方案的不断校对,因此,开展水库调度方案及评价方法研究一样对水库调度具有重要意义。 结合国家“863”项目,论文的研究内容如下: (1)针对水库调度的单目标和多目标问题,在制定调度方案前,首先探讨了两种优化算法。①水库调度的微分进化算法。该算法通过种群间的差异进行重组而得到新种群,并通过变异、交叉和选择的不断迭代实现寻找最优值;具有收敛速度快、稳定性好,且需要调整的参数较少,能够搜索到全局最优解。②改进NSGAⅡ的水库多目标防洪调度算法。该算法基于多目标进化算法NSGAⅡ,与以往算法采用水位编码方式不同,采用下泄流量进行编码,在防洪调度问题中引入了一种Inver-Over变异算子,能够获得更宽广的Pareto最优调度方案,并给水库调度决策者可以提供更多的信息支持。 (2)提出了水库调度多方案生成模式。该模式基于水库不同调节方式、不同调度方法、不同闸门和机组启闭规则、不同调度目标、多调度目标和多模式组合等6种调度方案的生成模型,系统研究了水库调度多方案生成模式。并对每种方案或模式进行了实例研究。 (3)对水库防洪调度方案开展了多维自反馈多目标的评价研究。根据给定防洪各目标的初始权重先计算加权综合值,再利用模糊聚类法对权值进行模糊划分,将防洪决策信息由一维扩展到多维,并引入平衡因子来计算目标权重。多维自反馈的多目标防洪决策方法适宜信息不完备、专家决策模糊等决策问题,方便水库调度多方案的优选。 (4)开展了水库调度方案执行的事前、事中及事后评价研究。重在同时考虑方案执行过程和评价过程。详细描述评价过程和要考虑的因素,促使方案的实时更新以适应调度中各影响因素的变化;同时,对采用水库调度方案进行调度后的效果进行评价,并提出国标和模糊综合评判两种后期评价方法,为后期决策提供决策支持。 (5)最后,尝试了水库调度方案及评价的集成应用。基于综合集成平台,初步实现了水库调度方案评价的集成应用。采用组件技术、WebService技术和SOA架构,将水库调度方案评价相关模型及方法封装成组件,并归类形成组件库,通过JUDDI注册并发布成Web服务,即可通过Internet访问的服务。集成应用时,先定制组件库组件,再构架水库调度的方案流程及评价组合的集成应用系统,方便应用系统建设、增强系统的可移植性。