水文气象耦合不确定环境下的水电站优化调度研究

针对现行的径流与集合降雨预报水平，首先根据中期降雨概率分布的独有特点，建立基于集合预报的中期降雨预报密度函数，解决集合预报不能直接用于降雨概率预报的问题；然后采用贝叶斯概率水文预报系统方法，建立同时考虑中期降雨预报不确定性和径流预报模型不确定性的汛期径流预报模型，来提高径流预报的可利用性，实现中长期径流预报从考虑定量降雨预报到考虑概率降雨预报的重大转变；接着把汛期不确定性的径流描述和非汛期确定性的径流描述耦合到水电站优化调度模型中，并对优化调度模型求解得到相应的水库群优化调度规则，为用户充分利用径流预报信息并做出"满意"的调度决策提供重要的支撑。最终形成"集合降雨预报-概率降雨预报-概率径流预报-水电站不确定优化调度"，一个较为系统的水文气象耦合不确定环境下水电站优化调度的基本理论框架，为增加水电站运行的发电效益提供理论和技术支持。

随着社会与经济的不断发展，电能成为制约社会与经济可持续发展的瓶颈因素之一。水电作为清洁能源，已成为我国能源结构中非常重要的组成部分，而且变得越来越重要。为了提高水能资源利用率，提高水库发电的调度水平是重要途径之一。近年来，随着气象预报技术及计算机技术的不断发展，利用数值降雨预报信息来延长径流预报的预见期和提高预报精度成为可能性。如何根据现有的预报信息提高水库发电调度水平是现阶段亟待解决的问题。为此，本项目选择浑江梯级水库群为例，采用美国全球预报系统（GFS）发布的降雨预报信息作为资料开展考虑预报信息的水库群发电调度研究。首先，基于GFS数值降雨预报信息对浑江梯级水库群的径流进行预报，以此研究结果作为本项目研究的信息输入。然后在此基础上，围绕耦合预报信息的水库发电调度模型展开了研究，分别从隐随机、显随机和模拟-优化的角度作为研究的切入点，并分别建立考虑预报信息的调度模型。