随机需求下的梯级泵站日优化调度
基于优化调度的梯级泵站节能降耗策略浅析
基于优化调度的梯级泵站节能降耗策略浅析
徐龙晨
【期刊名称】《南方农机》
【年(卷),期】2024(55)8
【摘要】梯级泵站应用范围较广、使用频率较高,在农业生产中起着至关重要的作用。
通过泵站优化调度,能够对水资源进行科学合理的调配,最大限度发挥出泵站的重要作用和价值。
基于此,文章对梯级泵站优化调度的必要性进行了简要分析,发现梯级泵站存在泵站水量调度不均衡和泵站级间水量不平衡的问题,并剖析了其成因,同时提出制定设备运行状态监测与诊断方案、优化调度泵站设备、采用高效泵机设备替代旧有设备、强化对泵站管理人员的教育培训等实现农村梯级泵站节能降耗的措施。
研究结果表明,采用梯级泵站优化调度技术可以实现农村灌溉系统的节能减排和提质增效,促进农田和农业产业的可持续发展,促进农业现代化水平的提升,因此梯级泵站优化调度在农村灌溉系统中具有广阔的推广和应用前景。
【总页数】4页(P53-56)
【作者】徐龙晨
【作者单位】济宁市水利工程建设监理中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】S277
【相关文献】
1.浅谈优化调度在梯级泵站节能降耗中的作用
2.优化调度在梯级泵站节能降耗中的重要性
3.基于优化调度的梯级泵站节能降耗策略浅析
4.浅谈优化调度在梯级泵站节能降耗中的作用
5.景电梯级泵站运行调度现状及管理策略优化
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固海扬水工程梯级泵站优化运行调度管理
作者： 周玉国[1]
作者机构： [1]宁夏回族自治区固海扬水管理处,宁夏中宁755100
出版物刊名： 科技创新与应用
页码： 191-193页
年卷期： 2021年 第28期
主题词： 调度;配水;优化运行
摘要：梯级泵站优化运行调度管理是宁夏固海扬水工程的核心,也是长期经济、安全、可靠运行的必然要求.科学编制泵站优化运行调度方案,严格按照调度规程与供水管理制度实施梯级调度,是保障渠道、建筑物及机泵设备安全运行的前提.通过对固海扬水工程泵站运行优化、渠系配水与干渠水量损失的研究,得出了整个固海灌区各级泵站运行调度方案,提高了灌区工程运行效率与供水保障率.宁夏固海扬水工程梯级泵站优化运行调度管理的实践,进一步提高灌区优化调度运行科学管理的水平,为建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区提供供水安全保障.。
调水工程中梯级泵站的优化调度研究
Ｖｏ ． ． １ ９ Ｎｏ ２
Ｍ ａ ２０ ｙ ０６
调 水 工 程 中梯 级 泵 站 的优 化 调 度 研 究
贾仁 甫 外 ，王 红 ，金 明 字。 守伦 ，陈
（．扬州 大学 建筑科学与工程学院 ． １ 江苏 扬州 ２ ５０ ；２ ２０ ９ ．河海大学 水利水 电工程学院 ，南京 ２０ ９ １０ ８
３ 南京市水刺规划设计院 ， ． 南京 ２ ０ ９ ） １ ０８
摘 要 ： 对大 型调水工程 整个 系统进入稳态运行 后 ， 针 在各 站的抽水 流基或酋 级站进水位 发生变化 的情 况下如何 及时做 出运行决策 ， 调整各 梯级站 间的水位 ，达到 整个系统 总能耗最小 之 目的这 一问题 ，建立 了大型调水工 程各 梯级站水位优化调度的数学模型 ，并对其解法进行 了探讨． 关键词 ：调水工程 ｉ梯级泵站 ｝优化调度Ｉ流量 Ｉ 程 扬
水
Ｉ 站 ２ 站 级 缎 厂 ］ ＿＿— ＿－ ＿＿ ＿— ＿
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讨 论 及建 立 数 学 模 型 ， 于 以调 水 等 为 主 要 目的 对 的 梯级 泵 站 系统 ， 据 流域 的实 际水 系 、 有 的 主 根 现 要 水 利 工 程及 可 能 的规 划 方 案 ， 时考 虑 各 级 泵 同 站 间 的 区 间来 水 量 （ｗ 及 用 水 量 （ ） 其 整 个 梯 ｇ） ， 级 泵站 系统 流量 分配 可概 化 为图 １ ．
量 ，¨ ， 分别 为该 级站 第 台机 组 的抽水 流量 和抽 水 效率 ． ｑ 由式 （ ） ２ 可得 ：
Ⅳ／ 一 （ Ｐ ） （ Ｐ ） … ＋ （ ／ ， 一 Ｈ／ （ ／ Ｈ１ｈ ＋ Ⅳｚ ｈ ＋ 仉） ［Ｈ ｊ）＋ （ ／。 ＋ … ＋ （ ／ ）． ７ Ⅳ２ｊ） ７ Ⅳ 仉 ］
梯级泵站优化调度方法应用实践分析
梯级泵站优化调度方法应用实践分析摘要：随着我国经济建设的飞速发展，各个地区对水资源的需求越加迫切，跨流域的梯级调水工程日渐增多。
而梯级调水工程的经济运行和优化调度是整个工程的核心，也是工程长期运行的迫切需求，其中制定调度策略和优化调度模型，是提高系统效率、节约成本的关键。
本文通过对东深供水工程梯级泵站优化调度问题开展应用分析，在基于大量的工程运行数据的情况下，利用各约束边界的经验公式，充分利用峰谷电价和机组运行效率分析，对系统层和泵站层次分别建立对应的能效公式，通过求解不同机组开机方案下对应的系统能耗，对不同方案比选得到最佳方案，实现基于时段电价的梯级泵站优化调度的方法，并分析该方法的优越性和有效性。
关键词：梯级泵站优化调度峰谷电价方案比选应用分析1 引言随着国民经济的发展，对于城市供水的需求更加迫切，但我国水资源分布极不均匀，所以，近年来国家建设了多项调水工程，如南水北调工程、东深供水工程、胶东引黄调水工程等。
这类工程以多级泵站组成梯级泵站，在每级泵站内采用多台机组，从而满足调水需求。
对于梯级泵站优化调度的研究很多,但在他们的研究中，一般采用模型求解方法，如动态规划法。
这些模型优化方法具有比较强的研究性质和学术性，但是，由于大型的梯级调度系统涉及范围极广，具有很多模型考虑不到的情况或者无法获取模型参数的情况，因此，很多优化模型的适用范围有限，取得的实际效果并不能完全达到用户的需求。
在现在主流的“大数据”分析应用的潮流下，我们利用大量的运行数据，找到各项调度优化因素之间的关系，通过计算机编程，实现优化方案的比选，实现了在不同调水总量的情况下的较科学合理的调度计划和方式，通过在东深供水改造工程中应用，取得了很好的经济效益。
2 梯级泵站优化调度方法简介梯级泵站优化调度的问题可分解决为两个层次来考虑：各梯级泵站之间的系统，这些泵站之间为串联连接。
在泵站内部，为各个泵组之间的关系，这些机组之间为并联连接。
梯级水电站调度运行的优化管理
梯级水电站调度运行的优化管理法国CNＲ公司成立于1933年，1934年获得罗纳河特许开发权。
其目标是运营并开发罗纳河，并与法国政府赋予其的3项重任保持一致，即水力发电、航运开发及为灌溉和其他农业用途供水。
1罗纳河水电梯级1．1径流式梯级电站罗纳河梯级电站是CNＲ公司的主要资产，总装机容量约3000MW，包括19座径流式水电站。
CNＲ公司特许开发权的范围涵盖瑞士边境至地中海之间的河道，也包括长330km宽阔航道上的14座船闸、长400km 的河堤和32座泵站。
罗纳河在法国境内长517km，流域面积约88500km2。
从阿尔卑斯山区的高山雪原到索恩（Saòne）子流域的缓流多雨，各支流水文条件差别较大。
在流域南部（塞文地区），支流甚至经常暴发洪水。
CNＲ公司运营的罗纳河开发项目为径流式电站的开发。
除雨季外，通过大坝拦河蓄水，将大部分水引至水电站和船闸所在河道，水轮机将水能转换成电能，通过高压电网输送给消费者，最后河水又流回至电站下游的罗纳河段。
拦河坝形成的小水库，可向下游持续泄放生态流量。
然而，水库库容非常有限，对罗纳河的日径流量影响较小。
由于库容较小，因此径流式电站的运行易受上游电站（包括罗纳河上游位于瑞士境内和法国境内某些支流上的其他水电站）及水文气象事件的影响。
1．2CNＲ公司项目开发及运行CNＲ公司项目开发遵守严格的管理制度，重点关注水利工程安全。
每个开发项目都有各自的运行规则曲线（图1），且这些曲线均是依据相关部门认可的规范确定，并符合防洪、航运、灌溉、核安全、环境、农业和旅游用途等相关方面的要求。
图1CNＲ公司在罗纳河开发项目的运行规则曲线实例在枯水期，水电站运行的库水位尽可能高，以确保通航；在汛期，尽量使库水位和尾水位（TWL）与大坝建设前的天然水位保持一致。
运用船载水工模型，借助预测控制，将设备控制在极小误差范围内。
在枯水期和汛期之间，即所谓的“发电期”，在调节正常蓄水位上下20 50cm范围库容优化电站出力。
梯级水电站实时优化调度与经济运行
梯级水电站实时优化调度与经济运行发布时间：2022-03-21T11:16:04.128Z 来源：《福光技术》2022年2期作者：车紫莹苏捷[导读] 水力发电是我国国民经济在发展过程中必不可少的重要组成部分，水力发电不仅会对我国经济发展起到一定的推动和促进作用，而且还能够从根本上为现代人的日常生活提供有效保障。
国网福建省电力有限公司泉州供电公司福建泉州 362000摘要：水力发电是我国国民经济在发展过程中必不可少的重要组成部分，水力发电不仅会对我国经济发展起到一定的推动和促进作用，而且还能够从根本上为现代人的日常生活提供有效保障。
在这一背景下，文章针对梯级水电站实时优化调度与经济运行的具体措施进行深入分析，为我国水利发电工程的未来可持续发展打下良好基础。
关键词：梯级水电站；实时优化调度；经济运行水电站主要是通过水能实现发电目标，水能作为可再生资源，在发电过程中不仅能够充分满足电能供应需求，还能够减少能源消耗达到可持续发展目标。
近年来，水能开发和利用受到社会各界的广泛关注，促使水电站建设规模逐渐扩大，想要保证梯级水电站运行具有稳定性和经济性，需要从实时优化调度方面入手，保证水电站在充分发挥社会效益的同时能够获得最大化的经济效益。
1梯级水电站水能是一种可再生能源，是一种很经济、很清洁的能源。
我国水能理论蕴藏量为6.8亿千瓦，居世界首位。
由于自然条件和技术上的原因，必须对河流进行分段开发。
即，自河流的上游起，由上而下地拟定一个河段接一个河段的水利枢纽系列、呈阶梯状的分布形式，这样的开发方式称为梯级开发。
通过梯级开发方式所建成的一连串的水电站，称为梯级式水电站。
上述概念是一般的概念。
实际生活中常说的梯级水电站，着重是指水能资源开发中，相邻联系比较紧密、互相影响比较显著、地理位置相对比较靠近的水电站群。
当河流比较长、上下游相距很远时，则把其分成河段来考察，如黄河上游、岷江上游等，以便更好的揭示梯级电站的整体功能和有机联系。
面向电力市场的梯级水电站短期优化调度探析
面向电力市场的梯级水电站短期优化调度探析摘要：随着国家经济的不断发展，社会生活水平不断提高，人民对于水能源的需求越来越大，如何进行科学合理可持续的水资源开发成为一个亟待解决的问题。
就目前我国水电站的建立情况而言，梯级水电站的使用为水资源的开发带来了新的机遇。
除此之外，电力市场正在进行相关改革，为梯级水电站的使用与推广带来了新挑战。
本文将对目前电力市场环境下的梯级水电站短期优化调度进行分析与探讨。
关键词：电力市场；梯级水电站；短期优化调度引言之前的水电站发电调度方式将最大发电量作为目标，但是随着时代的进步，科技的发展，电力市场不断进行改革，在如今的电力市场环境下，发电市场的进一步扩大，最大发电量的水电站目标已经与现阶段对与水电站的优化调度不相吻合了，特别是在电力市场施行分时电价和竞拍上网的政策之后，水电站的短期优化调度方案的调整是目前水利工程及发电站更需解决的问题。
1.对梯级水电站短期优化调度的分析梯级水电站之间有着水力、电力的相互联系，关系复杂，相对于运行方式单一的传统水电站，其具有灵活多变的特性。
现阶段还是未能建立完善的梯级水电站短期优化调度的模型。
与此同时，梯级水电站具有规模大、非线性、非凸等特性，所以对于求解所使用的方法要求极高。
而我国对于传统的水电站优化调度方案的研究与计算是基于计划经济体制制度之下开展的，在电力市场的改革后，充分利用体积水站来调节改善水库容量以及各个梯级水电站之间的来回水量，已达到最优化的使用及分配方案。
现阶段的电力市场环境下，梯级水电站短期优化调度可以划分为以下三步：首先，发电公司应该确定发电收益最大化的发电目标及要求，并将具体的范围上报给相关地区的电网部门；其次，电网部门依据发电公司上报的发电目标以及要求，并结合当地的电网具体情况，给发电公司发送电荷载，除此之外，发电公司还应该根据最低耗水量作为指标，制定防水的规划；最后通过实时耗水量的数据，对水电站制定实时的调度方案。
梯级水电站优化调度模型与算法
梯级水电站优化调度的意义
提高水能利用率
增加发电量
通过优化调度，可以更加合理地利用水资 源，提高水能的利用率，从而减少浪费。
优化调度可以更好地适应水文条件的变化 ，提高水能的利用效率和发电效益，增加 发电量。
降低运行成本
具体实现过程中，编码方式、适应度函数、选择策略、交叉和变异操作等关键参数 和方法的合理选择与设计是关键。
基于粒子群算法的优化调度
粒子群算法是一种基于群体行为的优化算法，通过模拟鸟群、鱼群等生物群体的行为规律来 进行优化搜索。
在梯级水电站优化调度中，粒子群算法可用于求解机组组合、水库调度等优化问题，具有易 于实现、收敛速度快、鲁棒性好的优点。
运行。
系统数据库设计
数据库选型
采用关系型数据库管理系统（RDBMS），如 MySQL或PostgreSQL。
数据表设计
设计数据表用于存储水电站运行数据、模型参数 和调度决策结果等。
数据安全
通过设置用户权限、备份数据和定期维护等措施 ，确保数据的安全性和可靠性。
05
梯级水电站优化调度系 统实现与测试
01
测试数据准备
02
系统测试方案 设计
系统性能评估 指标设定
03
04
系统性能评估 结果分析
06
梯级水电站优化调度系 统的应用与推广
系统应用案例介绍
案例一
某地区梯级水电站，通过引入优化调 度模型，提高了水电站的发电效率和 经济效益，同时减少了弃水和弃风。
案例二
某大型流域梯级水电站，采用先进的 优化算法，实现了水电站群的协同调 度，提高了整体发电效益。
随机需求下的梯级泵站日优化调度
· ４５ ·
１ 多元核函数回归模型
设Ｙ 为被解释变量，Ｘ 为ｄ 维解释变量，Ｘ１，
Ｘ２，…，Ｘｎ 为 随 机 变 量 Ｘ 的 一 个 样 本，则Ｙ 随 Ｘ
变化 的 非 参 数 Ｎａｄａｒａｙａ－Ｗａｔｓｏｎ 核 回 归 估 计 式
为
∑∑ ＾Ｙ
＝
１ ｎｈｄ
ｎ Ｋ（Ｘ
ｉ＝１
ｈ－ｘｉ）Ｙｉ
１ ｎｈｄ
ｎ Ｋ（Ｘ
ｉ＝１
－ｘｉ） ｈ
（１）
式中：Ｋ （· ）为 核 函 数；ｈ 为 带 宽．可 以 看 出，式
（１）中的分母就是 密 度 函 数 ｆ（ｘ）的 核 估 计，而 分
∫ 子为 ｙｆ（ｘ）ｄｘ 的估计．
式 （１）中 的 核 函 数 满 足
∫ 即 Ｋ（ｕ）≥０ Ｋ （ｕ）ｄｕ ＝１ Ｒ
满足上述要 求 的 核 函 数 有 多 种，表 １ 列 出 了
好的总结和展望． 在制定日供水 调 度 方 案 时，调 度 部 门 首 先 必
须 了 解 供 水 地 区 次 日 的 需 水 量 ．在 设 计 阶 段 ，有 关 部门根据上游地 区 所 需 水 量，经 过 严 格 论 证 而 确 定 工 程 所 需 要 的 调 水 量 ，但 在 短 期 运 行 时 ，由 于 受 气候和经济等因 素 的 影 响，每 天 的 实 际 需 水 量 会 与 设 计 值 存 在 一 定 的 偏 离 ，表 现 出 较 强 的 随 机 性 ． 已 经 有 多 种 预 测 日 供 水 量 的 方 法 ，包 括 回 归 分 析 、 神经网路 和 支 持 向 量 回 归 ．这 ［７－１１］ 些 模 型 根 据 经 验对研究对象的概率分布和相依性作某种简化处 理，基本能表征供 水 量 的 统 计 特 性 和 一 般 变 化 规 律，具 有 相 对 简 单、应 用 方 便 的 优 点，本 质 上 都 属 于参数统计的范 畴．但 城 市 用 水 量 的 影 响 因 素 众 多 ，并 存 在 大 量 的 不 可 预 测 性 和 非 统 计 性 ，采 用 这 种简化处理难以全面描述供水量受气候和节假日 影 响 的 客 观 规 律 ．因 此 ，本 文 采 用 基 于 数 据 驱 动 的 非参数核函数回 归 模 型 预 测 城 市 日 需 水 量．该 模 型不需要预先设定研究对象的概率分布和相依形 式，所容许的 分 布 族 宽 广，适 用 性 强 ．由 ［１２－１３］ 于 是 对 次 日 用 水 量 进 行 预 测 ，预 见 期 相 对 较 短 ，因 而 能 克服非参数回归 外 推 困 难 的 缺 点，满 足 预 测 精 度 要求．
基于分时电价的梯级泵站输水系统日优化运行
基于分时 电价 的梯级泵站输水 系统 日优化运行 桑 国Leabharlann ，曹升 乐 ， 郭瑞 ，张林。
（ １ ． 济 南大 资 源 ｊ 环境 学 院 ，Ｉ Ｉ Ｉ 东 济南 ２ ５ ０ ０ ２ ２； ２ ． Ｉ Ｉ １ 东 大 学 土建 与水利 学 院 ，Ｉ ｊ Ｊ 东 济南 ２ ５ ０ ０ ６ １ ； ３ ． 南水北 凋『 ｌ ｌ Ｉ
ｚ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｓ ｃ ａ ｄ ｅ ｐ ｕ ｍｐ ｉ ｎｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｄ ｅ ｌ ｉ ｖ ｅ ｒ ｙ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎｃ ｅ ｐ ｔ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ
＿— ——＿ 一Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｄｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ Ｉ ｒ ｒ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４— ８ ５ ３ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． ０ ０ ８
桑国庆 ， 曹升乐 ， 郭瑞 ， 等． 基 于 分 时 电价 的 梯 级 泵 站输 水 系统 日优 化 运 行 ［ Ｊ ］ ． 排 灌 机械 工程 学报 ， ２ ０ １ ３， ３ １ （ ８ ） ： ６ ８ ８— ６ ９ ５
泵站调度优化方法
泵站调度优化方法1. 引言泵站作为供水系统的重要组成部分，对水资源的调度和分配起着关键作用。
泵站调度的目标是确保供水系统能够在各种条件下高效稳定地运行，同时最大限度地减少能耗和维护成本。
本文将介绍几种常见的泵站调度优化方法，帮助提升供水系统的运行效率。
2. 泵站调度模型泵站调度模型是泵站调度优化的理论基础，它基于供水系统的特性和泵站的运行参数，通过建立数学模型来描述供水系统的运行规律。
常见的泵站调度模型有线性规划模型、动态规划模型和优化算法模型等。
2.1 线性规划模型线性规划模型适用于供水系统较为简单、约束条件线性且目标函数可线性表示的情况。
该模型通过最小化或最大化目标函数来确定最优的供水量或能耗，并考虑各种约束条件，如水源供应限制、泵站能力限制等。
2.2 动态规划模型动态规划模型适用于供水系统较为复杂、约束条件非线性或目标函数非线性的情况。
该模型通过将问题划分为多个阶段，逐步求解各个阶段的最优解，进而得到整体的最优解。
动态规划模型能够全面考虑供水系统的时变性和非线性特征，但计算复杂度较高。
2.3 优化算法模型优化算法模型是一类基于搜索算法的泵站调度模型，包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。
这些算法通过搜索算法的迭代优化过程，不断寻找最优解。
优化算法模型可灵活应用于各种供水系统的调度问题，但其结果的质量和效率受算法选取和参数设置的影响。
3. 泵站调度优化方法基于以上的泵站调度模型，可以采用以下几种优化方法来实现供水系统的调度优化。
3.1 多目标优化方法多目标优化方法考虑供水系统的多个目标函数，如供水量、能耗、水质等，通过权衡这些目标函数，求得一个最优的调度方案。
例如，可以通过多目标遗传算法来寻找调度方案的非劣解集合，为决策者提供多个可选方案。
3.2 智能优化方法智能优化方法是基于自然界的优化原理和启发式算法，通过模拟物种演化、群体行为等方式，来寻找最优解。
例如，模拟退火算法可以模拟金属退火过程，通过调整参数来寻找最优解；粒子群算法则通过模拟鸟群在搜索过程中的信息传递和个体调整来实现最优解的搜索。
梯级水电站群径流随机模拟及中长期优化调度的开题报告
梯级水电站群径流随机模拟及中长期优化调度的开题报告概述随着经济的快速发展和人口的不断增长，对能源需求的需求量不断增加。
水电站作为一种清洁可再生的能源，已成为国内外的重要供能方式之一。
为了提高水电站的利用效率和运行效率，需要对水电站进行中长期优化调度和径流预测。
目前，大多数水电站的调度仍然采用人工经验决策，这种方式不仅存在误差较大的风险，而且效率较低。
因此，开发一种有效的水电站调度方法，通过模型化管理水库的运行，能够提高水库贮水量的利用率，并保证水库的安全。
梯级水电站系统的优化调度研究使用模拟模型进行水力仿真和优化调度，并对径流量进行随机模拟，为水库和水电站的运行提供有效的预测和控制手段。
本文旨在开发一种梯级水电站群径流随机模拟及中长期优化调度方法，为水电站的可持续发展和有效管理提供一种新的思路。
本文将首先介绍研究的背景和研究意义，然后简要介绍水电站的概念及其运行方式，接下来重点介绍梯级水电站群径流随机模拟和中长期优化调度方案，并最后总结研究工作和下一步研究的方向。
一、研究背景和意义随着经济的发展和人口的增加，水力发电已成为发展清洁能源的重要途径之一。
中国西南地区是水力发电的重要基地，拥有大量的梯级水电站群。
这些水电站面临着流域水文条件变化和发电市场需求变化等多方面的挑战。
因此，开展梯级水电站群径流随机模拟和中长期优化调度研究显得尤为重要。
梯级水电站群管理是水力发电利用中的重要环节，它不仅影响水电站的运行效率和稳定性，也影响到电力市场的供需平衡和电价的合理性。
通过对水电站群的中长期规划和调度，可以最大限度地利用水库储水资源，降低电力供应成本，提高电力市场竞争力，同时保证环境可持续发展。
二、水电站的概念和运行方式水电站是利用水流能量转化为电能的设施，主要由两部分组成：水库和水电站。
其运行方式如下：1. 水库的运行水库负责储存和调节水流。
当水流来临时，水流会进入水库，水库蓄水，当水流减少时，水库就会向下游放水，发挥减慢洪峰、补给干流等功能。
梯级泵站优化调度模型参数敏感性分析及其求解算法改进
梯级泵站优化调度模型参数敏感性分析及其求解算法改进目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 文献综述 (4)1.3 论文结构 (5)2. 梯级泵站优化调度模型构建 (6)2.1 梯级泵站运行特性 (8)2.2 优化目标函数 (9)2.3 优化约束条件 (10)2.4 模型构建与形式化 (12)3. 参数敏感性分析 (13)3.1 参数选择 (14)3.2 敏感性分析方法 (15)3.2.1 单因素分析 (16)3.2.2 多因素分析 (18)3.3 敏感分析结果分析 (19)4. 求解算法改进 (21)4.1 现有算法优缺点分析 (22)4.2 改进算法原理 (24)4.3 算法性能评估 (25)5. 算例分析及验证 (26)5.1 算例设计 (28)5.2 仿真结果分析 (29)6. 总结与展望 (30)6.1 研究成果总结 (31)6.2 未来研究方向 (32)1. 内容概览本研究旨在探讨梯级泵站优化调度的问题，通过分析不同参数对调度策略的影响来提高能源效率和系统稳定性。
首先，我们构建了一个综合考虑经济性、环境政策和实时电力市场动态的优化模型。
该模型旨在最大化梯级泵站的收益、最小化运行成本以及最小化对水环境的冲击。
在模型参数敏感性分析部分，我们将评估不同参数的变化对最终调度策略和成本效益的影响。
通过敏感性分析，我们可以确定哪些参数对优化结果具有更高的重要性，从而为决策者提供关于参数设置的重要性和敏感性的洞察。
此外，我们将介绍求解算法的改进工作。
现有的求解算法往往依赖于启发式方法，如遗传算法、模拟退火或粒子群优化等，这些方法虽然可以得到满意解，但在复杂和不确定的调度环境面前往往具有局限性。
因此，我们将探索如何在保持算法性能的同时，增强其对不确定性和复杂性的适应能力。
本研究的目标是开发一种更为高效、可靠且适应性强的梯级泵站优化调度模型及其求解算法，以应对未来可能出现的复杂调度挑战，确保水资源的可持续利用，并促进水电站的经济效益和社会责任。
梯级泵站水资源优化调度研究综述
梯级泵站水资源优化调度研究综述作者：虎春生来源：《农业与技术》2016年第08期摘要：通过对水资源分布情况介绍，从梯级泵站水资源优化调控的管理方式、所采用建立模型的算法及梯级泵站级间有无分水任务等方面阐述梯级泵站水资源优化调度的国内外研究现状，以及存在的问题，提出今后梯级泵站水资源优化调度研究的趋势。
关键词：水资源；管理调控方式；优化调控方法中图分类号：TV675 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160432048梯级泵站水资源优化调度主要研究的方向在2个方面：泵站系统本身的优化如进出水池水位调控、出水建筑物类型、抽水能源单耗与流量、抽水流量和扬程等；泵站上下梯级间的优化如最优扬程分配、泵站输水系统、各条输水线路水位和流量分配、各泵站开机台数与机组运行工况等；梯级泵站根据泵站梯级间有无分无任务来优化调度，最终的目的都是在保证正常输水的基础上降低年耗电（油）费和年运行费用，同时有利于增效、节能、环保，有利于管理，有利于资源的可持续发展。
1 国内外梯级泵站水资源优化调度研究现状1.1 水资源分布根据2013年水利部公布水资源显示，我国水资源总量约为2.8万亿m3，整体上呈现分布不均、时程变化大和年内年际分配不均局面，同时还存在开发空间有限、用水量逐年增加和用水结构变化明显的现象等。
如黄、淮、海3大流域，水资源只占全国的8%，而耕地面积占全国的40%；而2013年统计的用水结构是用水量占当年水资源总量的22.1%，农业用水降低到63.4%，而生活、工业、生态用水相应增加到12.1%、22.8%、1.7%。
而大体上水量的趋势是东南沿海向西北内陆递减，内陆西北地区也是地大水少情况。
为了解决水资源分布的情况，国内相继发展了很多大大小小的调水工程，例如南水北调；在管道输水过程中，正是由于水泵及梯级泵站的广泛应用，使得水泵的能耗约占全国总能耗的21%。
据相关的统计可以发现，现在世界上很多国家已经建设、正在建设或者拟建的大型流域调水工程已经超过了160项，并且建设泵站也不是在世界各地遍布。
调水工程中梯级泵站的优化调度
调水工程中梯级泵站的优化调度赵文竹【摘要】为解决梯级泵站间水位的优化调度问题,本文建立了相应的各梯级站水位优化调度的数学模型,并利用该数学模型对优化调度的方法做了详尽的讨论.【期刊名称】《山东水利》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】2页(P43-44)【关键词】调水工程;梯级泵站;优化调度;流量;扬程【作者】赵文竹【作者单位】山东省胶东调水工程博兴管理站,山东博兴256599【正文语种】中文【中图分类】TV68本文介绍的数学模型主要针对调水为目的的梯级泵站系统，进行数学建模依据流域的实际水利情况、现有工程和未来的规划方案等，设置各级泵站间的区间来水量和用水量两项参数进行计算辅助。
1 水位优化理论基础1.1 提水扬程与泵站效率及功率的关系梯级泵站的作用是，通过大型水泵将需要调配的水从水源水位提升到目标水位，如果沿途的水量损失可以忽略，则整个过程水泵需要对水做的总功为：W=mgH=mg（H1+…+Hi+…Hn）式中W为总功；H为梯级泵站的总扬程；Hi分别表示各级泵站的扬程。
相应的梯级泵站总功率为：式中ηZ表示当扬程为H时梯级泵站系统的总效率；ηi表示对应扬程下的各级泵站的效率值。
当第i级泵站的机组台数大于1时有：结合相关参数，对公式进行整理可得：其中：由以上公式，可知各泵站的效率和扬程有关，因此梯级泵站水位的优化工作便转化为了通过相关数学模型的计算，找出最优水位组合，从而满足设计要求，让整个系统达到总效率最高、总能耗最低。
1.2 水位情况及流量平衡计算本文采用了“系统总能耗最小”作为优化的目标。
在所有可能的影响因素中，流量和扬程是其中最为关键的两个因素。
梯级调水工程与各梯级站的抽水流量直接相关，每一级泵站的进水量都可分为两个部分，一部分提供给下一级泵站，而另一部分还要供给本区域的日常用水，每一级泵站的总流量 qvi，t 的公式：qvi，t=qvi+1，t+q′vi，t泵站的扬程由泵站的进、出水位及水头损失决定：Hi，t=hi2，t-hi1，t+Δhi，t2 建立水位优化模型当水量变化处于一个相对较短的时间变化区间内各泵站的用水流量qvi，t保持不变，所以我们用q′vi将其代替，从而建立一个以总功率最小为目标，每一级泵站的总流量为自变量的水位输出模型，写成函数关系式如下：结合相关数据及优化条件可得出每一级泵站内优化数学模型：3 梯级泵站水位优化模型求解3.1 设计并优化总扬程与各梯级泵站1）确定阶段变量，即泵站的级数值；2）赋予状态变量，即从1级泵站到i级泵站的扬程 Hi，当且仅当 i=n，有H′n＝hn2-h11。
最新-优化调度在梯级泵站节能降耗中重要性 精品
优化调度在梯级泵站节能降耗中重要性摘要泵站在水利工程建设中占有非常重要的地位，在泵站发展的过程中，梯级泵站是使用最多、范围最广的泵站之一。
我国地域辽阔，自然环境条件非常复杂，水资源在时间和空间上的分布与实际的农业和生活需求存在巨大的差别，因此，需要泵站对水资源进行科学的调度。
本文主要阐述了梯级泵站优化调度的任务、内容、方法以及意义与重要性等，以期为相关灌区调度工作提供参考。
关键词优化调度；梯级泵站；节能降耗现阶段，我国机电排灌工程得到了长足的发展，在数量方面已跃居世界首位，今后水利工程建设发展的过程中，规模较大的机电排灌工程以及大型跨流域水利工程将成为主要发展内容。
在大型水利工程项目的极限扬程和分区确定以后，就可以对泵站的分级及多级站址进行确立。
目前，使用最多的泵站就是梯级泵站，在对梯级泵站进行相关设计的过程中，需要根据一些历史文献资料对泵站的预计使用期的运行情况进行周密的检测，优化泵站的各项设备，选择能耗较低的设备，以达到梯级泵站节能降耗的目的。
1梯级泵站级间水量不平衡的主要原因梯级泵站级间水量不平衡现象的出现受多种因素的影响，当级间水量不平衡现象发生时，极易发生弃水或断流，还会导致运行失调、电力浪费等一系列现象的出现，对泵站的运行和水利工程的正常进行有巨大的影响。
在梯级泵站实际运行的过程中，需对以下方面的内容给予重视一是水位变化，水位变化对于水利工程以及泵站的运行来说有着非常重要的意义，水位发生变化会使泵站的扬程发生改变；二是泵站水泵运行周期的影响，我国泵站运行普遍存在的一个问题就是泵站设备的老化及超期运行，致使泵站的工作效率降低，能耗加大；三是水泵并联效应的影响，梯级泵站在实际运行的过程中一般采用多台水泵并联安装的方式，然而并联运行会使得通过每个水泵的水流量大大降低；四是灌溉区域的水量受多方面因素的制约。
自然条件、气候因素都会导致梯级泵站级间水量的不平衡，此外，水泵的安装位置、运行维护也会对水泵的流量产生一定的影响。
大型水利工程梯级泵站短期优化调度方案
大型水利工程梯级泵站短期优化调度方案
杜梦盈;张召;李谷涵;雷晓辉
【期刊名称】《排灌机械工程学报》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】针对泵站高能耗难题,采用粒子群优化算法对南水北调东线徐洪河段的短期经济性调度方案进行研究.基于水量平衡方法,耦合流量、水位、蓄量及水力损失函数关系式,动态模拟渠道水情变化过程.将泵站扬程动态调整过程中产生的电费纳入考虑范围,以调度期内梯级输水系统产生的总电费和调控后水位与目标偏差最小为优化目标,其中目标水位为适应短期内调节的梯级扬程优化分配结果.基于实际运行数据对模型结果进行分析和验证,结果表明:渠道水情模拟方法的模拟精度较高,水位模拟值与实测值平均误差在10 cm左右;梯级短期优化调度模型引入目标水位增强了优化效果,进一步减少4.7元/万m3用电费用,优化方案的单位运行成本相比实际调度可有效降低6.7%.
【总页数】7页(P194-200)
【作者】杜梦盈;张召;李谷涵;雷晓辉
【作者单位】江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心;中国水利水电科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TV675
【相关文献】
1.高扬程电力提灌工程多梯级泵站优化调度运行方案初探--以西岔电力提灌工程为例
2.节能发电调度下梯级水电站短期优化调度研究
3.固海扬水工程梯级泵站优化运行调度管理
4.景电梯级泵站运行调度现状及管理策略优化
5.基于改进哈里斯鹰算法的梯级泵站优化调度
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Ｖ０ １ ． ３ ７ Ｎｏ ． １
Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
随机 需 求 下 的梯 级 泵 站 Ｆ ｔ 优化调度 ＊
曾勇红 练 继 建 张 金 福
（ 天津大学建筑工程学院 天津 ３ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘要 ： 梯 级 泵 站 的优 化 运 行 能 极 大 地 提 高 系 统 的 经 济 效 益 ． 根据 日调 度 预 见期 较 短 的特 点 ， 采 用 核
第 ｌ 期
曾勇 红 ， 等： 随 机 需 求 下 的梯 级 泵 站 日优 化 调 度
・ ４ ５ ・
多元 核 函数 回归模 型
设 ｙ为 被解 释变 量 ， Ｘ 为 ｄ维解 释 变量 ， Ｘ ，
统分 解协 调原 理将 梯级 泵站 经济运 行分 为站 内和 站 间二 级层 次分 别进行 研究 ｌ １ ］ ． 泵 站站 内优 化调
须 了解供 水地 区次 日的需 水量 ． 在设 计 阶段 ， 有关 部 门根据 上游 地 区所 需 水 量 ， 经 过 严 格论 证 而 确 定 工程 所需要 的调 水量 ， 但在 短期运 行 时 ， 由于受 气候 和经济等 因素 的影 响 ， 每 天 的实 际 需水 量 会 与设计 值存 在一定 的偏 离 ， 表现 出较强 的 随机性 ．
程各 梯级站 水 位优 化 调 度 的 数学 模 型 ， 通 过 调 整
于参 数统计 的范 畴． 但 城 市 用 水 量 的影 响 因素 众
多， 并 存 在大量 的不 可预 测性 和非 统计性 ， 采 用这
种简 化处 理难 以全 面描述 供水 量受 气候 和节 假 日
各梯 级站 间 的水 位来 达 到整个 系统 总能耗 最小 之 目的． 文献 ［ ４ ］ 则考 虑 了 电价 的 波 峰 、 波 谷 变 化 规 律 以及级 问弃 水 量 等 因素 ， 提 出 了一种 实 时优 化
中 图法 分 类 号 ： ＴＶ６ ７ ５ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ３ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ — ３ ８ ４ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ １ １
０ 引
言
好 的总结 和展望 ．
在制定 日供 水 调 度 方 案 时 ， 调 度 部 门首 先 必 调水 工程 的供水 水 源一般 远离需 水 点负荷 中 心， 必须采 用多 级泵 站提水 方式 ． 建成 的梯 级泵 站 调水 工程 通常输 水线 路 长 ， 各站 之 间流量 、 扬程 联 系 紧密 ， 沿线 区间分 水工 况复 杂． 如 何保 证安全 可 靠 而又 经济 的供 水 成 为运 行 管 理 的重 要 内容． 由 于研 究 的复杂 性 和结 构 的可 分 性 ， 一 般 采用 大 系
已经有 多种 预测 日供水 量 的量 回归 。 ． 这 些 模 型 根据 经
验对研 究对 象 的概率分 布 和相依 性作 某种 简化 处
理， 基 本 能表征 供 水 量 的统 计 特 性 和一 般 变 化 规 律， 具 有 相 对 简单 、 应 用 方便 的优 点 ， 本 质上 都 属
度 的 实质是 优化 选 择 机组 组 合 ， 使 得 机 组 尽 可 能 在 高效 区运行 ； 泵 站 间 的优 化 调度 则 主 要 研究 以 调 水 工程经 济效 益 最 优 为 目标 的各 泵 站 流量 、 水 位 及扬 程 的时历 过程 ． 文献 ［ ３ ］ 建 立 了大型 调水工
函 数 回归 预 测 次 日的 系 统 需 水 量 ， 带 宽的选择 采用一种 简单 的基于经验 的规则确 定． 基 于预测 日 供水量 ， 提 出 了一 种 考 虑 区段 流 量 延 迟 时 间 的 影 响 和 峰 谷 电价 差 异 的优 化 调 度 模 型 ． 对 东 深 供 水 工程进行了优化计算 ， 结 果 表 明所 建 立 的模 型 能 减 少 系统 的抽 水 成 本 ． 关键词 ： 梯 级泵 站 ； 优化调度 ； 非 参 数 核 函数 回归 ； 峰 谷 电 价
第３ ７卷 第 １期
２ ０ １ ３年 ２月
武汉 理工 大学学 报 （ 交 通科 学与 工程 版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
（ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ）
影 响 的客观规 律． 因此 ， 本文采 用基 于数 据驱 动 的 非参 数核 函数 回归模 型预 测 城 市 日需 水 量 ． 该 模 型不需 要预先 设定 研究 对象 的概 率分 布和 相依形
运行 的方 案． 为 了克 服 常规 实 时 优 化算 法计 算 速
式， 所 容许 的分 布 族 宽 广 ， 适 用性 强Ｄ ｚ － ｌ ｓ ］ ． 由于 是
要求 ．
于泵站 经济 运行 的研究 现状 ， 文献 Ｅ ６ ］ 给 出了一个
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ｌ Ｏ １ ８ 曾 勇红 （ １ ９ ７ ３ 一 ） ： 男， 博士后 ， 讲师 ， 主 要 研究 领 域 为 水 库 优 化 调 度 、 电 力 市场
国家 科 技 支 撑 计 划 项 目资助 （ 批准号 ： ２ ０ ０ ８ Ｂ ＡＢ ２ ９ Ｂ ０ ９ ）
对 次 日用水 量进 行预测 ， 预 见期相 对 较短 ， 因而 能
度较 慢 和重 复性差 的缺 点 ， 文 献Ｅ ５ ］ 首先 采用 遗传
算法 离线 计算 优 化 调 度模 型 ， 再 用 人 工 神 经 网络 训 练优 化结 果 ， 将 训练好 的网络用 于在 线调 度． 关
克服非 参数 回归 外 推 困难 的缺 点 ， 满 足 预 测 精 度