经过数十年的梯级滚动开发，我国已经形成多个装机容量超千万千瓦的特大流域水电站群，其调度运行呈现水电站数目众多、任务需求多样、约束条件复杂等综合特征，系统规模与运行复杂性急剧增大，维数灾已经成为影响水电调度的重大基础科学难题。为此，本书在解析大规模水电调度维数灾根源、经典方法计算性能及其工程适应性的基础上，从知识规则、等蓄能线、非线性优化、并行计算、试验设计、两阶段优化、变尺度抽样、群体智能等多个层面，尝试创新并发展形成特大流域水电站群优化调度降维理论，力求为我国大规模水电能源广域时空配置提供切实可用的理论依据和技术支撑。
样章试读
目录
- 第1章 绪论1
1.1 快速发展的中国大规模水电系统2
1.2 特大流域水电站群优化调度的意义4
1.3 特大流域水电站群优化调度维数灾问题5
1.3.1 特大流域水电站群优化调度特征变化5
1.3.2 维数灾是特大流域水电站群优化调度面临的巨大挑战7
1.4 国内外相关研究进展8
1.4.1 数学解析方法9
1.4.2 DP10
1.4.3 群体智能方法13
1.4.4 其他优化方法15
1.5 关键科学问题16
1.5.1 特大流域水电站群优化调度可行域辨识研究17
1.5.2 特大流域水电站群优化调度高性能计算研究17
1.5.3 特大流域水电站群优化调度可建模计算研究18
1.6 总体降维思路18
1.7 本书主要内容19
参考文献22
第2章 特大流域水电站群优化调度降维理论框架31
2.1 引言32
2.2 特大流域水电站群优化调度模型32
2.2.1 目标函数32
2.2.2 约束条件33
2.3 经典方法计算复杂度解析34
2.3.1 相关设定35
2.3.2 枚举法35
2.3.3 LP36
2.3.4 QP36
2.3.5 DP及其改进方法37
2.3.6 群体智能方法39
2.4 经典方法工程适用性分析41
2.5 四维一体可拓降维理论框架42
2.5.1 空间维降维策略43
2.5.2 时间维降维策略44
2.5.3 状态维降维策略44
2.5.4 组合维降维策略44
2.6 本章小结45
参考文献45
第3章 特大流域水电站群优化调度知识规则降维方法47
3.1 引言48
3.2 可行域动态辨识方法49
3.2.1 复杂约束优化问题的可行域49
3.2.2 基于可行域辨识的知识规则降维方法49
3.2.3 单一水电站调度可行域动态辨识方法50
3.2.4 特大流域水电站群优化调度可行域动态辨识方法56
3.3 工程应用57
3.3.1 工程背景57
3.3.2 单一水电站优化调度58
3.3.3 水电站群优化调度60
3.4 本章小结61
参考文献61
第4章 特大流域水电站群优化调度等蓄能线降维方法63
4.1 引言64
4.2 梯级蓄能控制64
4.3 等蓄能线原理65
4.3.1 可行域预压缩策略65
4.3.2 等蓄能线及其降维原理67
4.3.3 等蓄能线计算68
4.3.4 调度方案求解69
4.4 工程应用70
4.4.1 工程背景70
4.4.2 实例分析170
4.4.3 实例分析273
4.5 本章小结74
参考文献75
第5章 特大流域水电站群优化调度混合非线性降维方法77
5.1 引言78
5.2 标准QP模型78
5.3 固定水头下的非线性优化模型79
5.3.1 目标函数解析79
5.3.2 水位约束解析80
5.3.3 出库流量约束解析80
5.3.4 出力约束解析81
5.3.5 QP模型解析81
5.4 变动水头下的混合非线性优化模型84
5.4.1 领域知识估算初始水头84
5.4.2 逐次逼近QP85
5.5 工程应用86
5.5.1 实例分析186
5.5.2 实例分析289
5.6 本章小结92
参考文献92
第6章 特大流域水电站群优化调度并行计算降维方法95
6.1 引言96
6.2 DP串行计算97
6.2.1 标准DP97
6.2.2 标准POA98
6.3 DP并行性分析99
6.3.1 标准DP99
6.3.2 标准POA101
6.4 并行计算框架及评价指标102
6.4.1 Fork/Join多核并行框架102
6.4.2 并行计算评价指标103
6.5 并行算法实现及其降维性能分析104
6.5.1 PDP104
6.5.2 PPOA107
6.5.3 并行算法降维性能分析108
6.6 工程应用109
6.6.1 PDP109
6.6.2 PPOA112
6.7 本章小结114
参考文献114
第7章 特大流域水电站群优化调度试验设计降维方法117
7.1 引言118
7.2 DP系列算法原理分析118
7.2.1 DP118
7.2.2 DDDP120
7.3 试验设计方法121
7.3.1 正交试验设计122
7.3.2 均匀试验设计124
7.4 试验设计降维方法125
7.4.1 总体降维思想125
7.4.2 ODDDP126
7.4.3 UDP129
7.4.4 收敛性能分析131
7.5 工程应用132
7.5.1 ODDDP132
7.5.2 UDP135
7.6 本章小结136
参考文献137
第8章 特大流域水电站群优化调度两阶段降维方法139
8.1 引言140
8.2 两阶段优化方法140
8.2.1 POA140
8.2.2 单纯形搜索方法141
8.2.3 SPOA142
8.3 工程应用144
8.3.1 实例分析1144
8.3.2 实例分析2146
8.4 本章小结149
参考文献149
第9章 特大流域水电站群优化调度变尺度抽样降维方法151
9.1 引言152
9.2 ODRSA152
9.2.1 ODRSA总体思想152
9.2.2 ODRSA降维方法设计154
9.2.3 ODRSA降维性能分析155
9.2.4 ODRSA计算步骤156
9.3 工程应用157
9.3.1 工程背景157
9.3.2 实例分析1158
9.3.3 实例分析2159
9.4 本章小结160
参考文献160
第10章 特大流域水电站群优化调度群体智能降维方法163
10.1 引言164
10.2 QPSO算法164
10.3 IQPSO算法165
10.3.1 混沌遍历搜索提升初始种群质量165
10.3.2 加权更新改善种群最优位置中心166
10.3.3 邻域随机搜索提高种群多样性166
10.3.4 IQPSO算法求解特大流域水电站群优化调度167
10.4 工程应用168
10.4.1 工程背景168
10.4.2 实例分析1169
10.4.3 实例分析2171
10.5 本章小结172
参考文献173
附录 英文缩写中英文对照表174
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