随着我国经济和电力事业的发展,煤、石油等常规能源的消耗大幅度增加,也引起大气环境污染、引发酸雨和“温室效应”等多方面的环境问题。因而,水电能源开发进入了大发展的新时期。我国水能资源丰富,而水力发电是一种清洁的电力生产,具有明显的优势。 开展水电站年优化调度研究和实行厂内经济运行综合自动化,旨在充分利用水资源来提高电站的经济效益,并能使水库安全运行,具有广泛和深远的意义。本论文主要研究了基于遗传算法的水电站水库优化调度,并结合课题项目介绍了水库优化调度决策支持系统的结构和功能。取得了以下的成果: (1)阐述了水电站优化调度的研究现状,分析了各种调度方法的特点,并介绍水电站优化调度决策支持系统的研究现状,从而引出论文的研究背景和意义。 (2)归纳了水力发电的水能计算方法,分析了水电站水库的基本特性,包括水库的基本参数、库容特性和电站机组的动力,为水电站优化调度的研究建立了理论基础。 (3)系统研究了水电站水库的年优化调度问题,包括对水电站单个水库和两个水库的串联级小水电群。以水电站在调度周期内发电量最大为目标,分别建立了优化调度的数学模型。总结了前人对遗传算法的研究,并将遗传算法用于水库优化调度中。基于浮点数编码的方式进行了水电站优化调度遗传算法的设计及其对模型的求解。最后就单个水库的优化调度进行了实例仿真。 (4)研究了单个水电站厂内经济运行的有关问题,包括厂内最优运转机组数、开停机计划及机组问负荷的合理分配。分别就定点负荷的机组组合优化与机组负荷最优分配和日负荷任务的机组开/停计划与负荷合理分配的问题建立了的数学模型,提出了基于二进制与浮点数的混合编码方式和双重遗传操作。对一个实际电站的厂内经济运行进行仿真计算,得到了较好的结果。 (5)用VC++开发了水电站水库优化调度决策支持软件系统。系统以数据库SQL Server为支撑,分为数据管理、调度算法和人机界面等三大模块。本文详细介绍了系统的体系结构和各功能模块以及具体的开发过程。最后结合第三章的仿真实例,利用该软件系统进行串联群水库的优化调度工作。