1、為了滿足不同的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)需求,長(zhǎng)江上游流域梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度問題逐漸往高維、強(qiáng)耦合和多目標(biāo)的方向發(fā)展,傳統(tǒng)的調(diào)度模型已無(wú)法滿足水庫(kù)群防洪、發(fā)電、供水、生態(tài)及航運(yùn)綜合效益最優(yōu)等需求,同時(shí)受到流域水文過程、調(diào)度方式及電力系統(tǒng)等多方面因素的影響,存在一系列亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)難題。經(jīng)典的優(yōu)化理論在解決實(shí)際工程問題中往往出現(xiàn)模型適應(yīng)性差、解的維數(shù)災(zāi)和計(jì)算精度不高等問題,迫切需要提高變化環(huán)境下的水文預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)精度,綜合考慮發(fā)電、防洪、生態(tài)等多個(gè)

2、目標(biāo)合理安排梯級(jí)水庫(kù)群水量調(diào)配過程,最大化水量利用綜合效益。因此,本文緊密結(jié)合梯級(jí)水庫(kù)群的工程應(yīng)用實(shí)際,建立一種以信息科學(xué)和系統(tǒng)控制理論為基礎(chǔ)的優(yōu)化理論與方法,解決長(zhǎng)江上游徑流非線性綜合預(yù)測(cè)校正、水庫(kù)群防洪、發(fā)電以及生態(tài)調(diào)度多目標(biāo)聯(lián)合調(diào)度與決策等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)難題。本文主要研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)包括:
　　(1)圍繞流域水庫(kù)群調(diào)度的實(shí)際工程需求,以流域徑流高精度徑流預(yù)報(bào)為目標(biāo),揭示了流域徑流過程的趨勢(shì)變化特征,提出了基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸獾目?/p>

3、曼濾波校正方法,結(jié)合不同水文預(yù)報(bào)模型的地域適應(yīng)性特點(diǎn),建立了適應(yīng)于流域徑流高精度的多預(yù)報(bào)模型間相匹配的串并聯(lián)耦合校正模型,從而充分考慮了各類徑流預(yù)報(bào)模型的預(yù)測(cè)優(yōu)點(diǎn),有效提高徑流預(yù)報(bào)精度。
　　(2)以帕累托優(yōu)化為理論基礎(chǔ),研究適合于網(wǎng)絡(luò)分布式計(jì)算的調(diào)度模型空間解構(gòu)方式,并探究了該方法參數(shù)對(duì)調(diào)度模型求解精度和效率影響的變化規(guī)律,研究了可增強(qiáng)算法對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化適用性的參數(shù)控制方法,采用混沌自適應(yīng)控制理論對(duì)差分進(jìn)化的局部進(jìn)化過程進(jìn)行改進(jìn),

4、一定程度上避免了“早熟”現(xiàn)象的發(fā)生,以文化理念為框架,提出了基于文化理念框架的自適應(yīng)多目標(biāo)優(yōu)化算法方法,充分運(yùn)用外部檔案集的精英保留策略及Pareto前沿的分布性控制策略,在保證群體進(jìn)化收斂性的同時(shí)也保持了Pareto前沿分布的均勻性,得到了各目標(biāo)之間的Pareto曲線或者曲面關(guān)系。
　　(3)根據(jù)流域梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合多目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行模式,從防洪安全、綜合興利效益、生境修復(fù)條件等多個(gè)決策空間給出了多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度建模的量化依據(jù)。探究了不

5、同調(diào)度時(shí)期、不同運(yùn)行工況下梯級(jí)水電站群各調(diào)度目標(biāo)間的均衡方式,建立了能有效保障梯級(jí)水庫(kù)群防洪、發(fā)電、生態(tài)及水火電調(diào)度系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型,運(yùn)用控制理論和智能優(yōu)化理論相結(jié)合的方法,提出了能同時(shí)優(yōu)化多個(gè)目標(biāo)的高效求解算法,并分析了折衷調(diào)度方案的水位、流量及出力過程。
　　(4)考慮水情、雨情、工情和梯級(jí)電站運(yùn)行目標(biāo)側(cè)重點(diǎn),辨識(shí)影響梯級(jí)水庫(kù)群調(diào)度方案優(yōu)選的關(guān)鍵因子,通過推導(dǎo)熵權(quán)計(jì)算公式和聯(lián)系數(shù)貼近度函數(shù)若干典型計(jì)算公式,確定方案決策優(yōu)