《一類主從結構水庫調度問題的建模理論與求解方法研究》是依託武漢大學，由胡鐵松擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：一類主從結構水庫調度問題的建模理論與求解方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡鐵松
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著我國水庫梯級化、流域化和水網化格局的逐步形成，以及總量控制、分級管理與分級負責的水量統一調度原則實施，水庫調度呈現出因決策主體越來越多、決策主體間的領導與服從關係越來越明顯的多極化與結構化決策特徵，特別是一類主從結構水庫調度問題變得越來越普遍。傳統面向單決策主體的水庫調度建模理論與方法難以滿足目前水庫調度多極化與結構化決策的需求，迫切需要新的面向於多決策主體水庫調度問題的建模理論與方法。申請項目以我國特大型工程三峽水庫為背景，採用二層規劃理論，研究這類問題特徵、性質、建模技術與求解算法，建立二層、複合二層、一主多從二層和多層四種類型的主從結構水庫調度模型，提出多層多維條件下調度模型降層與降維的混合求解算法、合作與非合作博弈條件下一主多從結構調度模型的協商與博弈算法。項目的開展將揭示上下層調度目標之間的真實競爭關係，將填補水庫調度主從決策理論與方法的空白。
結題摘要
水庫運行管理單位不敢大膽直接套用水庫群最佳化調度理論研究成果是調度理論界和運行管理單位的共識。項目通過4年的研究從調度管理體制角度揭示了“水庫最佳化調度理論研究和生產實踐之間的差距”產生的機理與機制，發現目前很多最佳化調度模型所提出的水庫群最佳化調度方案通常會高估發電或者防洪效益，其根本原因是從建模上沒有能夠準確地反映水庫調度下層決策主體有在上層決策主體允許範圍內的自主決策權。 項目的主要研究進展包括四個方面：①提出了求解下層最優解不唯一二層規劃問題的三步求解算法；②提出了基於整體滿意度的不適定型二層規劃問題的求解策略；③建立基於主從結構的丹江口水庫提前蓄水的二層規劃模型；④三峽水庫主從結構調度模型構建與防洪發電協同競爭機制性質分析。項目進行了三峽水庫主從結構調度模型的構建和防洪與發電協同競爭機制性質分析，利用三峽水庫1882~2012年共131年實測徑流資料求得了模型上下兩層的最優解，給出了對應的防洪最佳化調度規則和蓄水最佳化調度規則。根據考慮調度體制的最佳化調度方式，在防洪方面使得補償枝城流量超過35000m/s、42000m/s、45000m/s和456700m/s的天數分別由370、181、12和2天降到了45、4、3和0天，加大了對中小洪水的調控力度，縮短了洪水歷時；在蓄水方面使蓄水期末平均蓄水位由172.03m提高到了174.59m，同時增加了發電量，減少了棄水量，減輕了對下游水文情勢的改變程度。
