水电站汛期防洪与发电协调控制理论与方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51709036
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0901.工程水文与水资源利用
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

With respect to the low utilization of hydropower resources, this project aims to improve the utilization efficiency of hydropower resources and mitigate the flood risk from forecast uncertainty, through the coordinated control of flood control and hydropower generation during flood season. First, the reservoir operation procedure is generalized to a two-stage rolling over system, and then the two-stage optimization model, to maximum the hydropower generation and minimize the flood control risk, is established based on the impact analysis of the uncertainty in hydrological forecast on flood risk. Combining the method of mathematical analysis and the marginal utility principle, economical characteristics of objective functions are illustrated, and also the optimality condition of the model is derived. Second, with the optimality condition, the scope of the forecast inflow that there exists competitive relationship between two objectives is derived quantitatively, and also the optimization decision within or outside the scope is derived. Following that the competitive mechanism and the conversion relationship between flood risk and hydropower generation during flood season is explored. And then, the influencing mechanism of forecast uncertainty and acceptable flood risk on optimal decision are explored. Lastly, the Nuozhadu Reservoir in Southwest and Nierji Reservoir in Northeast are taken as the case studies to validate the research results. The research in this program has certain theory and the practical application value, and provides a brand-new idea for dynamic control of flood limited water level.
针对水电站汛期弃水严重、水能利用率低的问题,本项目将展开水电站汛期防洪与发电双目标协调控制研究,利用预报信息动态控制共用库容提高水能资源利用率。首先,将水库汛期调度过程转化为当前与未来两阶段滚动决策过程,分析预报信息不确定性与防洪风险的关系,以防洪风险最小和发电量最大为目标,建立防洪与发电双目标两阶段协调控制优化对冲模型,结合边际效用理论,阐述目标函数经济学特性,提出双目标最优协调控制条件;然后,基于最优协调控制条件,揭示水电站汛期防洪与发电双目标的竞争关系与转化机制,提出两目标对冲的来水范围确定方法,定量给出范围内外的最优决策,制定优化对冲规则,并阐明预报不确定性和防洪标准对两目标竞争关系的影响机理。最后,选择南方糯扎渡电站和北方尼尔基电站验证本项目的研究成果。本项目的研究具有一定的理论和实际应用价值,为汛限水位动态控制提供了一条新的思路。

结项摘要

利用预报信息对水库共用库容实施动态控制是提高洪水资源利用率、水能利用率,增大防洪效益的有效手段。本项目针对水库汛期共用库容动态控制的关键问题,分析降雨预报与洪水预报的可利用性及其不确定性,挖掘预报不确定性对防洪风险的影响,分析水库利用预报信息进行预蓄预泄和预泄回蓄调度时各目标竞争关系,最终建立水库汛期共用库容动态控制理论。创新成果包括:系统分析了集合降雨预报不同集成方法和不同利用形式的预报精度,为集合降雨预报信息在水库调度的应用提供技术支撑。构建了基于机器学习的洪水预报模型,提出了基于方差分解理论的不确定性量化方法,解析了样本集划分、机器学习方法选择和模型架构设计对洪水预报不确定性的影响随预见期和流量量级变化的规律。提出了降雨及洪水预报信息单独应用、耦合应用时水库防洪风险的计算方法,基于贝叶斯理论挖掘了不同降雨预报量级下洪水预报信息对水库防洪风险影响的规律。分别建立了水库汛期采用预泄回充方法增大防洪效益、采用预蓄预泄方法增大发电效益的模型,解析了预蓄调度时防洪与发电之间的竞争关系,揭示了预泄调度时下游防洪风险、水库的防洪效益与水库回蓄风险之间的竞争与转化机制。共发表论文12篇,其中SCI/EI检索9篇,包括JWRPM2篇,WARM3篇。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Optimization of Multi-Reservoir Operating Rules for a Water Supply System
供水系统多水库运行规则优化
  • DOI:
    10.1007/s11269-018-2063-9
  • 发表时间:
    2018-08
  • 期刊:
    Water Resources Management
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Wang Qiang;Ding Wei;Wang Yan
  • 通讯作者:
    Wang Yan
Tradeoff Analysis Index for Many-Objective Reservoir Optimization
多目标油藏优化的权衡分析指数
  • DOI:
    10.1007/s11269-019-02363-z
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
    Water Resources Management
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Tang Rong;Ding Wei;Ye Lei;Wang Yuntao;Zhou Huicheng
  • 通讯作者:
    Zhou Huicheng
尼尔基水库上游格点降水数据适用性评估
  • DOI:
    10.11705/j.issn.1672-643x.2019.05.05
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    水资源与水工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    唐榕;王运涛;李敏;周惠成
  • 通讯作者:
    周惠成
水库汛限水位动态控制研究进展与发展趋势
  • DOI:
    10.16867/j.issn.1673-9264.2018122
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    中国防汛抗旱
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    丁伟;周惠成
  • 通讯作者:
    周惠成
Analysis of Complementary Characteristics of Wind/PV/hydro Power Based on the Bundled Output
基于捆绑出力的风/光/水互补特性分析
  • DOI:
    10.1051/matecconf/201824601017
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    MATEC Web of Conferences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Dou Yanhong;Ding Wei;Huang Yan;Hu Jing;Li Yu;Zhou Huicheng
  • 通讯作者:
    Zhou Huicheng

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其他文献

Affymetrix基因表达谱芯片技术筛选胰腺癌异常表达基因的研究
  • DOI:
    10.3978/j.issn.1005-6947.2017.03.005
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    易超;依马木买买提江·阿布拉;丁伟;苏雅婷;晏冬;李海军
  • 通讯作者:
    李海军
脉冲激光热力冲击效应对电沉积的作用
  • DOI:
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  • 发表时间:
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抗猪脂肪细胞膜单链抗体基因的构建及鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    苗向阳;郝慧芳;丁淑燕;丁伟;朱玉良;邵建军
  • 通讯作者:
    邵建军
市场互联、风险溢出与金融稳定: 基于股票市场与债券市场溢出效应分析的视角
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  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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计算机会议环境的信息扩散模型分析
  • DOI:
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    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    丁伟;潘建平;龚俭;顾冠群
  • 通讯作者:
    顾冠群

其他文献

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丁伟的其他基金

基于知识学习的水库防洪智能调度研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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