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水库中长期发电优化调度对于水能的高效利用具有重要的理论研究和生产应用价值。由于水库特性曲线离散数值表达,导致现行水库中长期发电优化调度模型与求解方法一般只能采用数值计算方法,从而导致优化计算效率低下等问题。本文针对这一问题,提出了水库中长期发电优化调度的解析方法,即通过水库特性曲线的函数化,建立了优化调度的解析函数模型,并基于POA算法原理提出了解析优化方法—APOA算法。经过实例应用和传统方法对比研究表明,该方法不仅具有理论方法方面的优越性,其计算效率也得到了显著提高。全文研究成果总结如下:(1)水库特性曲线函数拟合研究。以四个实际水库为例,针对水库的库容—水位关系、下泄流量—下游水位关系、水头—预想出力等特性曲线,从拟合区间,拟合函数形式等方面进行研究,并对比其与传统分段线性插值方法的优劣以及拟合误差对后续优化调度计算精度的影响,证明了该拟合方法的有效性和可行性,为下文解析方法的推导奠定了基础。(2)水库中长期发电优化调度解析模型与算法研究。利用水库特性曲线函数,将水库发电中长期优化调度中的动力指标函数化,根据出力公式,把传统水库发电中长期优化调度模型的目标函数由相互分离变量的乘积转化为以时段末蓄水量为单一变量的函数表达式,构建水库发电优化调度解析模型并提出针对该模型的APOA算法,推导确定最优解。分别以设计代表年及长系列入库径流资料为输入,分别将APOA解法与传统POA算法同时运用于实例水库优化调度计算,结果证明了 APOA解法计算所得到的蓄水过程线和出力过程线走势均与传统优化算法相吻合;长系列计算中多年平均发电量与状态变量离散精度较高的传统算法相当,且保证率略微提高;同时,在计算效率上也具有显著的优势,计算所需时间不到传统POA算法的6%。(3)梯级水库中长期发电优化调度解析模型与算法研究。在单库中长期优化调度解析模型的基础上,构建梯级水库中长期优化调度解析模型,并结合DPSA算法,提出了针对梯级水库中长期发电优化调度解析模型的APOA算法,进一步改进了水库梯级联合调度的计算思路,提升了计算效率。芹山周宁梯级水库的实例研究表明,相对于传统的POA优化算法,结合DPSA算法的APOA算法能有效的缩短求解梯级水库中长期发电优化调度问题的求解时间。最后,对全文进行了总结分析,包括论文的创新点和研究中存在的不足之处,对进一步研究方向进行了展望。