考虑入库径流预报误差的水电站短期发电调度及模糊风险分析

摘要

随着水文预报技术的不断发展和完善，越来越多的水文预报信息被用于水库调度决策，以有效提高水电能源系统的经济效益。但由于预报误差的不可避免性，基于水文预报信息的水库调度决策也将伴随着较大的不确定性。因此，如何分析和处理预报误差不确定性对水库调度决策的影响规律和程度，是一个亟待研究和解决的关键科学问题。此外，水文预报模型受诸多主、客观因数的影响，其预报误差在具有随机不确定性的同时还具有较大的模糊不确定性。为此，研究径流预报误差的模糊分布规律，并在此基础上量化水电系统短期发电调度近边界运行的模糊风险，可为水电系统短期发电优化调度提供一种新的决策支持方法，具有重要的理论意义和实际应用价值。 鉴于此，本文首先研究了模糊集建立过程中各种常用隶属度函数构造方法的优缺点，并基于此提出了基于贴近度最优准则的模糊分布法，形成了较为完善的基于贴近度最优准则的模糊集构造方法； 其次，运用所提出基于贴近度最优准则的模糊分布法，研究了水库入库径流预报误差的模糊分布规律，建立了模糊环境下径流预报误差量化模型，并以雅砻江下游锦西电站为例进行实例研究，确定了该电站不同来流量级下入库径流预报误差模糊集的最优隶属度函数； 最后，围绕入库径流预报误差对短期发电调度决策的影响问题，针对水库近高水位边界运行和近低水位边界运行的两种典型情景，引入可信性理论，建立了基于可信性理论的水电站短期发电调度近边界运行模糊风险分析模型，并提出了基于多级并行计算模式的模型高效求解方法，获得了水电站短期发电调度在不同近边界运行情形下的三维模糊风险空间，实现了径流预报误差与发电调度风险的耦合与转化，可为电站实际调度提供理论指导与决策支持。

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