1、近年來，我國水電建設(shè)的速度持續(xù)提高。截止2016年底，水電裝機已達3.32億kW，約占全國發(fā)電總裝機（16.45億kW）的20.18％。同時，《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出，由于氣候變化形勢日益嚴峻，在大氣污染防治力度進一步加強、生態(tài)與環(huán)保剛性約束趨緊的條件下，在當前和將來一段時期內(nèi)，加快清潔能源的開發(fā)利用和化石能源的清潔化利用已經(jīng)成為必然趨勢，并明確了“積極發(fā)展水電，統(tǒng)籌開發(fā)與外送”的重點任務(wù)。隨著我國梯級水電開發(fā)的持續(xù)推進，流域梯級

2、水庫系統(tǒng)的格局正逐漸或已經(jīng)形成。作為水庫運行管理的重要環(huán)節(jié)，水庫調(diào)度在防洪減災(zāi)和水資源調(diào)控等方面發(fā)揮著重要作用，因此，水庫（群）調(diào)度理論方法已成為防洪減災(zāi)和水資源高效利用的熱點研究問題。
　　此外，隨著經(jīng)濟增長速度換擋，工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，節(jié)能意識進一步強化，用電增速有了顯著放緩，局部地區(qū)出現(xiàn)了電力供過于求的現(xiàn)象，供應(yīng)寬松呈現(xiàn)常態(tài)化。因此，統(tǒng)籌水電開發(fā)與外送，研究水電消納問題，減少甚至防止棄水，是當前乃至未來一段時間內(nèi)水電運行期亟待

3、解決的關(guān)鍵問題之一。基于此，本論文立足于水庫（群）興利功能，重點圍繞基于來水不確定性的梯級水電站負荷調(diào)整問題，綜合運用水利科學(xué)、數(shù)學(xué)科學(xué)、智能優(yōu)化及系統(tǒng)工程等多個學(xué)科領(lǐng)域的理論方法，分別從徑流預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度、負荷調(diào)整及評價決策等方面開展研究并提出新方法。主要研究工作包括:
　　(1)基于小波分析的投影尋蹤自回歸預(yù)測模型研究。為進一步提高中長期徑流預(yù)測精度，針對歷史徑流序列的非線性、隨機性的特點，采用對原序列先處理再預(yù)測的研究思路，

4、建立基于小波分析的投影尋蹤自回歸預(yù)測模型;利用小波分析將徑流序列分解為一個近似信號和多個細節(jié)信號，運用投影尋蹤自回歸技術(shù)分別對不同信號建立子模型并進行參數(shù)率定，并疊加各信號來獲取最終預(yù)測結(jié)果;以實例計算結(jié)果深入分析新模型的預(yù)測能力以及分解尺度對預(yù)測結(jié)果的影響。
　　(2)混合蛙跳算法改進機制研究。針對混合蛙跳算法易早熟收斂的問題，利用混沌技術(shù)的遍歷性優(yōu)勢對子群最優(yōu)個體進行變異操作，形成局部精細搜索策略;根據(jù)蛙群相對多樣性參數(shù)來判斷

5、算法是否陷入局部最優(yōu)，引入鯰魚效應(yīng)機制對蛙群最優(yōu)個體進行擾動以提高全局尋優(yōu)能力，形成全局激勵調(diào)節(jié)策略;耦合兩種策略，提出混沌鯰魚效應(yīng)蛙跳耦合算法;最后將其應(yīng)用于梯級水庫中長期優(yōu)化調(diào)度，從尋優(yōu)能力和收斂速度兩方面分析新算法的優(yōu)越性。
　　(3)基于來水不確定性的梯級水電站負荷調(diào)整耦合模型研究。針對來水不確定性引起的實際調(diào)度要求與原定發(fā)電計劃的偏差問題，一方面結(jié)合風險管理內(nèi)涵和梯級水電站發(fā)電調(diào)度操作規(guī)程，建立梯級水電站安全運行預(yù)警機制

6、，對發(fā)電計劃進行滾動監(jiān)測與評估;另一方面，基于誤差分析技術(shù)和水庫調(diào)度理論，建立梯級水電站負荷調(diào)整耦合模型，包含來流分析、計劃制定、負荷調(diào)整三個子模塊，并以預(yù)警結(jié)果為時間控制節(jié)點，提出一種計及電網(wǎng)安全約束的負荷調(diào)整逐層遞進求解算法;通過實例應(yīng)用，驗證耦合模型可有效解決來水不確定給水庫安全運行帶來的不利影響。
　　(4)梯級水電站負荷調(diào)整方案評價指標體系及決策方法研究。從安全性和經(jīng)濟性兩方面，提出發(fā)電風險率、負荷變動風險率、水位越限風

7、險率、出力不足風險率、風險機會損失、增發(fā)電量效益等負荷調(diào)整過程中的重點關(guān)注指標，建立風險效益協(xié)同評價指標體系;在傳統(tǒng)灰靶決策模型基礎(chǔ)上，采用基于矩估計法的組合權(quán)重集成技術(shù)確定各指標的最優(yōu)組合權(quán)重，并引入馬氏距離彌補其忽略指標相關(guān)性的不足，定義“灰靶環(huán)數(shù)”改善其排序結(jié)果不明顯的弱點，建立基于矩估計賦權(quán)的灰靶決策模型;并運用負荷調(diào)整耦合模型獲取非劣解集，以此為評價樣本進行實例應(yīng)用，驗證所建指標體系和決策方法在負荷調(diào)整方案優(yōu)選方面的合理性和有