特大流域水电站群优化调度降维理论

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。
本书可供水文水资源、水利水电工程等领域的科研、管理和教学人员阅读，也可作为相关专业本科生和研究生的专业读物。

第1章 绪论
1.1 快速发展的中国大规模水电系统
1.2 特大流域水电站群优化调度的意义
1.3 特大流域水电站群优化调度维数灾问题
1.3.1 特大流域水电站群优化调度特征变化
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
1.4 国内外相关研究进展
1.4.1 数学解析方法
1.4.2 DP
1.4.3 群体智能方法
1.4.4 其他优化方法
1.5 关键科学问题
1.5.1 特大流域水电站群优化调度可行域辨识研究
1.5.2 特大流域水电站群优化调度高性能计算研究
1.5.3 特大流域水电站群优化调度可建模计算研究
1.6 总体降维思路
1.7 本书主要内容
参考文献
第2章 特大流域水电站群优化调度降维理论框架
2.1 引言
2.2 特大流域水电站群优化调度模型
2.2.1 目标函数
2.2.2 约束条件
2.3 经典方法计算复杂度解析
2.3.1 相关设定
2.3.2 枚举法
2.3.3 LP
2.3.4 QP
2.3.5 DP及其改进方法
2.3.6 群体智能方法
2.4 经典方法工程适用性分析
2.5 四维一体可拓降维理论框架
2.5.1 空间维降维策略
2.5.2 时间维降维策略
2.5.3 状态维降维策略
2.5.4 组合维降维策略
2.6 本章小结
参考文献
第3章 特大流域水电站群优化调度知识规则降维方法
3.1 引言
3.2 可行域动态辨识方法
3.2.1 复杂约束优化问题的可行域
3.2.2 基于可行域辨识的知识规则降维方法
3.2.3 单一水电站调度可行域动态辨识方法
3.2.4 特大流域水电站群优化调度可行域动态辨识方法
3.3 工程应用
3.3.1 工程背景
3.3.2 单一水电站优化调度
3.3.3 水电站群优化调度
3.4 本章小结
参考文献
第4章 特大流域水电站群优化调度等蓄能线降维方法
4.1 引言
4.2 梯级蓄能控制
4.3 等蓄能线原理
4.3.1 可行域预压缩策略
4.3.2 等蓄能线及其降维原理
4.3.3 等蓄能线计算
4.3.4 调度方案求解
4.4 工程应用
4.4.1 工程背景
4.4.2 实例分析1
4.4.3 实例分析2
4.5 本章小结
参考文献
第5章 特大流域水电站群优化调度混合非线性降维方法
5.1 引言
5.2 标准QP模型
5.3 固定水头下的非线性优化模型
5.3.1 目标函数解析
5.3.2 水位约束解析
5.3.3 出库流量约束解析
5.3.4 出力约束解析
5.3.5 QP模型解析
5.4 变动水头下的混合非线性优化模型
5.4.1 领域知识估算初始水头
5.4.2 逐次逼近QP
5.5 工程应用
5.5.1 实例分析1
5.5.2 实例分析2
5.6 本章小结
参考文献
第6章 特大流域水电站群优化调度并行计算降维方法
6.1 引言
6.2 DP串行计算
6.2.1 标准DP
6.2.2 标准POA
6.3 DP并行性分析
6.3.1 标准DP
6.3.2 标准POA
6.4 并行计算框架及评价指标
6.4.1 Fork/Join多核并行框架
6.4.2 并行计算评价指标
6.5 并行算法实现及其降维性能分析
6.5.1 PDP


6.5.2 PPOA

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