国家自然科学基金(51179069)
- 作品数：36 被引量：246H指数：9
- 相关作者：纪昌明张验科彭杨刘方王丽萍更多>>
- 相关机构：华北电力大学中国水电工程顾问集团公司武汉大学更多>>
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- 相关领域：水利工程环境科学与工程天文地球经济管理更多>>
- BP网络激活函数选择及在径流预报模型中的应用被引量：8
- 2014年
- 针对传统BP算法训练时间长、收敛速度慢、局部收敛等固有缺陷，选取BP网络结构设计中重要因素激活函数进行分析研究。设计了混合水平全排列组合试验方案，选取预测样本相对误差平均值、训练总次数、训练均方根误差作为性能评价指标，采用极差分析法对激活函数进行灵敏度分析。通过BP网络中长期径流预报模型的模拟仿真结果表明，BP网络不同层激活函数的组合工况对预报模型的收敛速度、收敛精度及泛化推广能力具有重要影响。其中输出层激活函数为单极性S型函数，隐含层激活函数为正弦函数，且形状因子参数在1．4—1．6之间的BP网络径流预测模型，大大提高了预测效率与精度。
- 王丽萍张新明李继伟张验科李克飞
- 关键词：水文学BP网络激活函数灵敏度径流预报
- 基于粗糙集和支持向量机的水电站发电调度规则研究被引量：17
- 2014年
- 针对梯级水电站联合运行调度的实际需求,基于粗糙集和支持向量机理论提取水电站发电调度规则。首先在梯级水库确定性优化调度结果基础上,构建由时间因子、空间因子和能量因子构成的属性集;然后采用粗糙集理论去除冗余属性,降低模型复杂度;最后采用支持向量机回归模型拟合水库时段决策变量之间的非线性关系得到水电站发电调度函数,并模拟长系列发电调度运行过程。以金中梯级水电站群为对象进行实例研究,计算结果表明:相比多元回归、全变量支持向量机模型模拟运行结果,本文提出方法得到的调度函数指导梯级运行时更多保留了确定型优化调度的发电效益,体现了方法的合理性与优越性,可以有效指导水电站水库中长期调度运行。
- 纪昌明李继伟张新明石萍喻杉
- 关键词：水电工程调度规则粗糙集支持向量机发电调度
- 城市原水系统水质水量控制耦合模型研究被引量：9
- 2012年
- 针对如何从水质水量两方面提高我国大中型城市原水系统供水安全保障的问题,从原水系统水质水量联合调度出发,采用大系统分散控制形式,在传统水质水量耦合模型研究基础上,增加了以3条信息传递通道(信息输入通道、信息反馈通道、控制信息输出通道)和1个策略分析器(水库的水质调控策略分析器)为主要元素的水质-水量反馈机制,构建了集水量优化调度、水质仿真模拟和水质调控策略分析于一体的城市原水系统水质水量控制耦合模型。模型采用闭环模式的反馈迭代计算,以利于充分发挥水质模拟结果对水量调度决策的指导作用,并提出了基于有向图广度优先和深度优先混合遍历技术的网络迭代求解方法。实例应用表明:通过定性控制系统的自动调控,利用水库群对污染物的稀释、净化能力可以快速改善受污染水库的水质,验证了本文模型的可行性和有效性。
- 赵璧奎王丽萍张验科刘方
- 关键词：反馈控制
- 基于鲶鱼效应粒子群算法的水库水沙调度模型研究被引量：16
- 2013年
- 水沙优化调度具有多目标、高维、非线性和难以求解的特点,在统筹考虑泥沙淤积、发电量目标和优化调度决策变量的基础上,建立水库水沙多目标优化调度模型,采用全局搜索能力和收敛性较强的鲶鱼效应粒子群算法求解。该模型较好的整合了模型中的目标和待优化决策变量,为水沙优化调度模型研究提供了一个新的途径,所提出的算法克服了粒子群容易陷入局部最优的缺点,可以有效的处理维数灾和复杂约束问题。实例研究表明,在给定的泥沙淤积量阀值和考虑汛期排沙的条件下,针对来水来沙情势有目的提前蓄水可以很好的解决发电和排沙减淤的矛盾,同时也验证了模型及算法的有效性和通用性。
- 纪昌明刘方彭杨向腾飞
- 关键词：提前蓄水多目标决策模型排沙减淤
- 溪洛渡-向家坝梯级水库汛末蓄水时间与目标决策研究被引量：13
- 2014年
- 针对梯级水库运用过程中蓄水与排沙之间矛盾,本文以溪洛渡-向家坝梯级水库为例,考虑上游修建白鹤滩水库条件,对两座水库汛末蓄水时间进行了优化研究.首先讨论两库蓄水时间调整对梯级水库发电、航运以及泥沙淤积的影响;然后构建梯级水库水沙联调多目标决策模型对两库蓄水时间进行优化决策,得到溪洛渡—向家坝梯级水库蓄水时间与多年平均发电量和库容淤损率之间的非劣解集;最后应用加权理想点评价模型对非劣解进行评价,给出不同目标权重下满足发电和减淤要求的梯级水库最佳蓄水方案.结果表明,(1)增加梯级水库发电量,势必要提前水库汛末蓄水时间,这必以增加库容淤损率为代价;(2)各目标权重不同,最优方案不同.当泥沙目标权重较大时,溪洛渡水库9月21日蓄水比9月11日蓄水好,且泥沙目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越晚;当发电目标权重较大时,溪洛渡水库9月11日比9月21日蓄水好,且发电目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越早.研究成果可为溪洛渡—向家坝梯级水库正式建成后制定合理的调度运用方案提供科学的依据.
- 彭杨纪昌明刘方
- 关键词：梯级水库多目标决策
- 基于遗传算法与神经网络的水库水沙联合优化调度模型被引量：8
- 2013年
- 针对一维泥沙数学模型维数高、求解耗时长以及水沙联合调度模型多目标难以求解的问题,结合遗传算法与神经网络的特性,以发电量最大和有效库容最大为基本目标,构建了水库水沙联合优化调度模型。利用约束法和权重法,将多目标模型转化为单目标模型,采用加速遗传算法进行求解,其中泥沙冲淤量使用自适应BP神经网络进行拟合预测。三峡水库实例计算结果表明:运行20 a,与原设计运行方式相比,采用该优化调度模型优化运行年均发电量增加7.732%,泥沙淤积量增加0.044%,在淤积量增加很小的情况下能大幅度增加发电量,模型能较好地解决水库水沙联合调度问题,在工程实际中是有效可行的。
- 肖杨彭杨王太伟
- 关键词：加速遗传算法三峡水库
- 明渠弯道水流三维数值模拟被引量：7
- 2012年
- 采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程组,其中动量方程的雷诺应力项用k-ω涡黏紊流模型求解,结合VOF方法跟踪自由水面,运用Fluent软件模拟了明渠180°弯道水流的三维特性。通过将数值模拟的水位结果与试验资料进行比较,表明数值模拟能够有效地预测弯道水面高度的变化范围以及水面横比降的主要影响范围;同时分析了弯道水流不同水深的平面流场和典型断面弯道环流分布。
- 谭柱林彭杨
- 关键词：弯道水流数值模拟
- 基于Fluent的辫状水槽水流三维数值模拟被引量：1
- 2012年
- 为研究辫状河道水流运动规律,应用计算流体力学Fluent软件,基于Realizable κ-ε湍流模型及水气二相流流体体积函数法(VOF)模型,建立了辫状水槽水流的三维数学模型,模拟了辫状水槽4种工况下不同尺寸的流场分布,并对比分析了数值结果与实测资料。结果表明,数值模拟能较好地反映流场分布规律;支槽分离区的尺寸与支槽宽度、水深位置及支槽中间沙岛长宽比相关。
- 谭柱林彭杨
- 关键词：VOF模型数值模拟
- 水电站水库预报发电调度的模糊风险分析被引量：3
- 2012年
- 针对径流预报误差给水电站水库发电调度带来的风险,在采用组合模型对月径流进行预报和优化调度计算的基础上,构建了水电站水库预报发电调度的模糊风险分析模型框架,并在对入库径流进行随机模拟的条件下设计了模糊风险分析模型的求解流程。三峡水电站水库的实例应用表明,预报误差在5、10月对发电调度的影响较大,且水电站在枯水期的发电模糊风险比汛期高。
- 李克飞纪昌明张验科向腾飞
- 关键词：水电站水库发电调度模糊风险分析
- 等宽明渠交汇口平面二维水流数值模拟被引量：2
- 2012年
- 采用雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程组,其中动量方程的雷诺应力项用雷诺应力(RAM)模型求解,运用Fluent软件模拟了90°等宽明渠交汇口6种流量比的二维水流运动。通过将数值模拟的分离区尺寸与试验资料进行比较,发现用RAM模型模拟在小流量比流动精度较高,建议采用采用混合湍流模型:当流量比小于0.583取RAM模型计算值,否则取H-L模型计算,并绘制了分离区长度、宽度与流量比关系图。
- 谭柱林彭杨肖杨
- 关键词：交汇口数值模拟
