【摘 要】
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随着社会经济发展,能源领域消费需求不断增长。水电作为重要的清洁能源,在满足能源需求的同时对缓解全球气候恶化发挥了重大作用。各流域大规模梯级水库相继建成背景下,流域梯级水库联合优化调度,对于充分发挥流域整体防洪兴利等综合效益的重要性日益凸显。为此,围绕梯级水库中长期优化调度及评价决策整体流程,研究了中长期径流概率预测方法,并将径流概率分布作为输入,建立了考虑径流不确定性的梯级水库中长期优化调度模型,
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随着社会经济发展,能源领域消费需求不断增长。水电作为重要的清洁能源,在满足能源需求的同时对缓解全球气候恶化发挥了重大作用。各流域大规模梯级水库相继建成背景下,流域梯级水库联合优化调度,对于充分发挥流域整体防洪兴利等综合效益的重要性日益凸显。为此,围绕梯级水库中长期优化调度及评价决策整体流程,研究了中长期径流概率预测方法,并将径流概率分布作为输入,建立了考虑径流不确定性的梯级水库中长期优化调度模型,提出了梯级水库中长期调度规则提取方法,进一步设计了考虑径流不确定性的梯级水库调度指标,构建了调度方案评价决策模型。研究以溪洛渡-向家坝梯级水库为例,对所提模型方法进行验证,取得了一些具有研究价值的创新性成果。（1）提出了基于动态时间规整和核密度估计的月尺度径流概率预测模型及基于参数优化自然梯度提升的中长期径流概率预测模型。在历史径流序列分析基础上,直接预测径流的概率分布函数,提升了径流确定性预测精度并获得了可靠的径流概率预测结果,总结了径流预测模型超参数选取的推荐范围,探究了在不同径流特征下径流概率分布函数的选取方式。（2）建立了基于近端策略优化的梯级水库中长期优化调度模型。依据梯级水库相关电站参数和调度期约束条件,搭建了考虑径流概率分布的梯级水库多目标调度模型环境,运用策略梯度的强化学习算法获取了梯级水库优化调度规则。所提模型以径流概率分布的形式考虑径流的不确定性,实现不同调度时期及调度尺度下梯级水库的中长期多目标优化调度需求。（3）构建了基于自注意力变换的梯级水库中长期调度运行规则提取模型。将梯级各水库调度特征变量视作时间序列,运用自注意力变换机制建立了水位预测模型。进一步依据模型输入和输出的选择,将模型划分为分库模式和整体模式,提升了水位的预测精度。同时,分析了模型训练数据规模以及调度规则提取时间尺度对模型输入和构建模式的影响。（4）利用入库径流的概率分布,设计了径流不确定条件下梯级水库调度评价指标,并将调度规则提取模型模拟的常规调度运行方案作为参考方案,建立了基于前景理论的梯级水库调度评价与决策模型,提升了多属性决策方法的稳定性。进一步结合梯级水库调度整体流程,提出了一套以径流概率分布为基础的梯级水库优化调度及评价决策方法,具有较高的工程应用价值。
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