基于概率最优化方法的水库发电调度风险分析.pdf

第３９卷第ｌ６期２０１１年８月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶｂｌ－３９Ｎｏ．１６Ａｕｇ．１６，２０１１基于概率最优化方法的水库发电调度风险分析王丽萍，张验科，纪昌明，郑江涛，李安强（１．华北电力大学可再生能源学院，北京１０２２０６；２．长江勘测规划设计研究院，湖北武汉４３００１０）摘要：水电站水库发电调度风险分析对于寻求兼顾风险与效益的最佳调度方案具有重要意义。针对传统风险计算方法难以适应中长期发电调度需要的特点，提出了概率最优化风险分析方法，构建中长期发电调度风险评价指标体系来量化风险大小，基于概率最优化风险分析方法的思想建立了中长期发电调度风险分析的随机期望值模型，并提出风险因子的灵敏度分析概念来衡量各类风险指标之间的转化关系。算例结果表明，该模型能使水库在承担一定风险情况下追求发电效益的相对最大化，对调度方案的制定与决策具有一定的理论意义和参考价值。关键词：水电站；发电调度；ＰＯＭＲ；风险分析；灵敏度分析Ｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｅｓｅｒｖｏｉｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ’—ＷＡＮＧＬｉ．ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＹａｎ－ｋｅ，ＪＩＣｈａｎｇ．ｍｉｎｇ，ＺＨＥＮＧＪｉａｎｇ－ｔａｏ，ＬＩＡｎｑｉａｎｇ２（１・ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ：２．ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｒｖｅｙ，Ｐｌａｎｎｉｎｇ，ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｗｕｈａｎ４３００１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ，Ｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｓｅｅｋｉｎｇｔｈｅｂｅｓｔｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｓｃｈｅｍｅｔｈａｔｔａｋｅｓｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｂｏｔｈｔｈｅｒｉｓｋａｎｄｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔ．Ａｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｍｅｅｔｔｈｅｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｎｅｅｄｓｉｎｒｉｓｋｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ．Ａｎｄａｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｌｏｎｇ－ｔｅｒｍｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｏｑｕａｎｔｉｆｙｔｈｅｒｉｓｋ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｉｓｋｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ，ａｒａｎｄｏｍｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅａｃｏｎｃｅｐｔｏｆｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｉｓｋｆａｃｔｏｒｓｉｓｇｉｖｅｎｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ￣ｗｅｅｎｖａｒｉｏｕｓｔｙｐｅｓｏｆｒｉｓｋｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ．Ｔｈｅｅｘａｍｐｌｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｍｏｄｅｌｃａｎｔａｋｅｓｏｍｅｒｉｓｋｓｉｎｔｈｅｐｕｒｓｕｉｔｏｆｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄｈａｓｓｏｍｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｆｏｒｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ，ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｔａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ；ＰＯＭＲ：ｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓ：ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ中图分类号：ＴＭ７３文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－３４１５（２０１１）１６－０００１－０６０引言风险管理是指通过采取一定的应变策略而将事件的风险减小到最低的管理过程，它一般包括风险的度量、评估和应变策略。风险分析可以认为是风险管理的基础和前提条件，根据目前大多数相关研究成果来看，风险分析方法的发展较为缓慢，多数学者基本是将现有方法应用在自己的研究领域Ｊ，而针对实际问题的需要进行方法的创新研究较少。基金项目：国家水体污染控制与冶理科技重大专项资助（２００９ＺＸ０７４２３－００１）；国家自然科学基金资助项目（４０９７１３００）；中国博士后科学基金（２０１００４７０２７６）；中央高校基拳科研业务费专项资金资助（１０ＱＸ４３；０９ＭＧ１６；１０ＱＧ２３）在上世纪７０年代后期，风险分析逐渐渗透到水资源研究领域，北大西洋公约组织在１９８４年成立了ＡＳＩ高级研究所，专门从事水资源工程的可靠性与风险研究，并提出了水资源工程可靠性与风险的研究框架和系统理论、方法。在水库调度方面，从上世纪８０年代开始提出调度风险，目前，国内的学者对其研究尚处于起步阶段，黄强等【３．４】人近几年对水库调度风险的基本模式、风险分析的方法进行了分析与探讨：田峰巍等在调度规则的基础上对水库放水风险进行分析；李继清等【６】针对水电站中长期调度问题，将集对分析用于描述各个风险因子的不确定性，很好地量化了市场环境下发电调度面临的风险。总结分析目前已有的研究工作，大多数学者都只针．２．电力系统保护与控制对水库调度的某一类风险，而对于具有综合利用功能的水库来说，调度决策需要满足各部门的需要，因此，为了符合实际调度要求，需在某一种调度目标（比如发电效益最大或防洪损失最小）为主的情况下，兼顾水库调度方案面临的各类风险，做出面临时期的最佳决策方案。即针对水库调度过程中产生的各类风险要素及其相互之间的联系进行辨识分析，定量或定性地确定风险变量的概率分布，并进行风险评价，提出最终的实现主客观目标的风险决策方案。本文在分析传统风险计算方法的不足之处基础上，提出风险计算的概率最优化思想，建立了中长期发电调度的风险分析模型，为水库中长期发电调度方案的评价决策提供技术支撑。１风险计算的概率最优化方法１．１传统风险计算方法的不足目前的风险（估计）计算方法，一般都集中于某一不利事件在一定的时空条件下发生的概率大小，例如，ＪＣ法一般只考虑指标变量值有可能超过某一主客观制定的临界点即认为存在风险［７］。然而，随着风险分析理论在实际工程技术中的应用，这种风险分析的方法已不能满足实际需要。例如，某一水电站在面临来水不确定性的条件下，估计未来时期的水库综合利用调度风险。根据综合利用各部门的目标设立相应的风险分析指标，若现在综合利用调度风险值Ｐ太高，欲牺牲最小的目标效益，使风险值减小到，实现这一过程可能有无数个方案，但使目标效益降低最小的方案可能只有有限个。用数学表达式来表示，即令：…＝（，，，）为选取的ｍ个目标的实际值；……ｒｅ＝（Ｙ１，２，，Ｙｍ），ｆ：１，２，，，ｚ为根据客观情况主观选取的ｍ个目标的目标值；其中，ｎ为综合利用目标值方案数。已知，ＰＰ（Ｘ＜），—求ｉｎｆ（ＩＩ）。Ｐｏ＝Ｐ（Ｘ＜）一注：Ｘ＜Ｙ表示不能满足目标】，。针对以上问题，传统风险分析方法有如下不足之处：（１）多集中于一维实数空间内取值，风险计算主要是以映射ｈ：ＲＲ为基础，但从以上分析可看出，实际调度需求的变化需要将其推广到ｎ维向量空间尺，即ｈ：ＲＲ；（２）多把目标空间看成固定值，这只是在某些情况下有意义，并不能满足所有实际工程风险分析的需要，特别是有些事件目标不太确定时，可能需要基于风险与效益的对应转换关系来制定满意的目标方案。所以，把现有固定目标空间看作可变空间，建立目标空间可变的风险分析方法更具有普遍意义。１．２风险计算的概率最优化方法鉴于传统风险分析方法的以上特点，本文以传——统风险分析方法为基础，提出一种改进方法风险计算的概率最优化方法（ＰｒｏｂａｂｉｌｉｔｙＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＲｉｓｋＣａｌｃｕｌａｔｉｎｇ，ＰＯＭＲ）。１．２．１ＰＯＭＲ方法基本原理该方法不再认为事件的发生不能满足某些固定目标值（有可能不知道）才意味着产生了破坏，而是将目标空间看作变量来处理，计算变动目标下的风险变化曲线，同时确定曲线上每一点所对应的风险及风险产生的措施方案；另一方面，此处产生风险的方案是可调整的，并将其理解为一个映射，可认为它是因子空间到风险指标空间的函数，且这个函数不一定唯一。该方法不但可实现风险指标的计算、阈值和方案的选择，而且使决策空间由原来传统风险计算方法的一个点（Ｄ，Ｚ。），扩大到现在的一条线（图１），进而拓展到一族曲线（图２）。图１传统风险计算与ＰＯＭＲ计算方法的区别Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｉｓｋｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄ—Ｐ０ＭＲｍｅｔｈｏｄＤ图２ＰＯＭＲ计算方法Ｆｉｇ．２ＰＯＭＲｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ…设Ｘ＝｛，，，｝为待求风险指标变量…Ｚ＝｛Ｚｌ，Ｚ１，，ｚ。｝的因子集，目标空间设为…Ｄ：，，，。，并假设系统在任何条件下产生破坏时的损失是相同的（或根据各风险指标在计算系统总体风险表征值，即综合风险时的集结算子固定，且参数已知），根据系统工程的思想，风险指标的王丽萍，等基于概率最优化方法的水库发电调度风险分析－３・计算模型可表述为：Ｚ＝ｇ（Ｘ，Ｄ）＝（）＜Ｄ｝（１）∈其中：ＸＲ；∈ＤＲ；∈ＺＲ；ｇ：Ｒ×ＲＲ：ｈ：ＲＲ；ｍ为风险因子的个数；ｎ为风险指标变量的个数。定义＝，ｘ２，・一，）对应风险指标变量的…集结权重Ｗ：｛，，，Ｗｍ）的范数ｌｌＩ『Ｉ为…ＩＩｘＩＩ：ｗ】＋ｗ２＋＋，以图２中方案ｈ为横坐标、ＩＪＺＩｌ值为纵坐标，可得到图３。则图３中曲’线的极小点即为在方案为ｈ时，满足调度目标Ｄ’的综合风险最小值ｌ】ＺｌＩｏ在实际工程中，可以此点对应的目标值作为工程效益的最佳目标。Ｚ图３目标值为Ｄ时最优方案为ｈ’Ｆｉｇ．３ＷｈｅｎｔｈｅｔａｒｇｅｔｖａｌｕｅｉｓＤ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｇｒａｍｉｓｈ以上方法思想又可分述为如下两部分：（１）给定综合风险（最小）值条件下，寻求事件发生（或处理）的最优方案及最大目标效益值，即ｍ．ａｘＢ＝ｌｌＤ【ｌｓ孑ｚ＝｛（）＜。）２Ａ【ＩＩＺｅｏ（２）给定目标效益（最大）值条件下，寻求事件发生（或处理）的最优方案及最小综合风险值，即ｍ，ｉｎＰ＝ＩｊＺｌＩｚ｝…Ｄ¨＝＝１．２．２ＰＯＭＲ方法求解…设风险指标变量集Ｚ＝｛ｚｌ，ｚ２，，Ｚｎ｝对应的…权重矩阵为Ｗ＝｛ｗｌ，ｗ２，，｝，现对给定目标效益值条件下，寻求系统事件最佳处理（或发生）方案及最大目标效益值，则该模型可视为一基于已知权重的多目标归一化后的单目标极值求解问题：ｍｉｎＰ＝ｌＩＺｌＩＺ＝Ｐ｛ｈ（Ｘ）＜Ｄ）ｌＪＤＩ１＞＿Ｂｏ（３）∈ｈ日∈ＤＤ式中：鼠为临界点；万为方案集空间；目标值可行域。该极值问题的目的即是求合适的（，使尸达到极小值。由于ｈ、Ｄ在定义域内都考虑为不确定向量ｆ或关系），而且中间步骤涉及到概率分布的计算，可将ｈ、Ｄ均看作决策变量采用遗传算法等智能优化方法进行寻优。２基于ＰＯＭＲ方法的水电站中长期发电调度风险计算模型广２．１中长期发电调度风险评价指标及指标权重的确定２．１．１中长期发电风险评价指标水电站中长期发电除关注发电量和出力情况外，还要兼顾如汛期防洪要求、灌溉供水要求等。本文以这些方面的要求为例，主要提出中长期发电调度风险指标，如图４所示。图４中长期发电调度风险评价指标Ｆｉｇ．４Ｒｉｓｋｉｎｄｅｘｏｆｌｏｎｇ－ｔｅｒｍｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ２．１．２评价指标权重的确定方法权重应是体现某种意义下指标重要性程度的数值，确定权重的过程应该是指标在面临问题中相对重要程度的一种综合度量，越重要的目标加权越大。针对水库调度风险，假设方案的风险评价指标体系有ｎ个指标，这里采用权的最小平方法【ｌＯｌ来计算。具体计算方法原理步骤如下：１）首先依据相对重要程度，确定各指标的相对重要程度，得到矩阵：电力系统保护与控制Ａ＝ｑ１ｑ２１…ｑ…●●：：…＿Ｈ｛／Ｎ…／ｗ２Ｎ／ｗ．／…ｗ２／ｗ２ｗ２／ｗ．ｗ．／Ｎｗ．／ｗ２・・・ｗ．／ｗ．…２）选择一组＝（，，，）是下式优化问题的最优解：∑∑—ｍｉｎ｛ｚ：（ａｏ．ｗｊ）。）ｉ＝１＝ｌｒ（４）．』＿ｌ…【＞０，＝１，２，，，ｚ３）用拉格郎日乘子法，设拉格郎日乘子为，经推到可化解为求解如下ｎ＋１个非齐次线性方程组，可求得唯一解：Ｂｗ：Ｊ，ｌ（５）式中：＝…【，ｗｚ，，】＝…卜，一，，一，】∑…口＋ｎ－１一（２＋ａ２１）（～口１＋口）ｆ＿Ｊ≠ｌ一∑…（ａ：。＋口）畦＋ｎ－１（一＋ａ）Ｊ≠ｆ２～…∑（Ｉ＋口Ｉ）（－ａｎ２＋ａ２）２＋ｎ－Ｉｉ＝ｌ２．２中长期发电调度风险分析模型２．２．１模型建立对于以上建立的风险分析指标，针对实际情况，可分来水有预报与无预报两种情况进行计算分析。因此，中长期发电调度风险分析模型也可以分别以基于预报、基于径流模拟的方式来建立。如果基于预报，则未来入库径流过程按文献［６】中方法处’…理；如果基于径流模拟，则Ｑ＝［】（ｆ＝１，２，，；…Ｊ：１，２，，，），其中，矩阵Ｑ的每一行表示一次模拟入流过程。水电站水库的中长期运行方式可采用历史径流资料进行仿真计算，再对计算结果进行分析归纳，制订水库的运行方式规则，即隐随机优化运行方式，实际应用中也可参考预报值制订中长期发电计划，以供参考。但由于来水的预报值只是对其随机性的一种量化，这种量化本身也具有不确定性，所以依据预报值制定的中长期发电计划可能存在不能满足预定目标（比如发电量和系统出力）的可能性，这种可能性和其造成的相应损失就定义为中长期发电调度风险。例如，基于总损失最小可建立中长期发电调度风险分析模型，该模型中目标效益环固定，且目标值Ｄ唯一，只追求风险ＩｌＺ｛Ｉ的期望最小值，由于涉及径流的随机性，可将其视为一随机期望值模型，如式（６）所示。ｍｉｎＥｌ１ＺｌＩ＝Ｅ［ＷＺ】…ｆｚ＝（Ｑ）（ｉ＝１，２，）（６）ｓ．ｔ｛ＩＩＤＩＩ－Ｂｏ∈【Ｆ式中：劲调度风险评价指标向量，包含图４中的各个指标；为调度风险指标的权重向量；Ｑ为入流过程，可视为一随机向量；为调度方案集Ｆ中第ｆ个调度方案。２．２．２灵敏度分析对于在上面模型中计算得到的风险评价指标向量中，由于每个风险因子对调度风险指标的灵敏程度是不同的。如果此因子对某一风险指标的灵敏程度较高，则在调度时就可采取措施控制此因子进而控制此风险指标以达到风险在可承受范围内发电效益最大化的目的。因此，估计其可能的变化，分析对各风险指标值产生的后果，以及对优化决策方案选择的影响，即为发电调度风险因子的灵敏度分析。设Ｘ为某一风险因子，其所属区间为ｂ】，Ｙ∈为某一风险指标，且在ＸＥ［ａ，ｂ】时，［，】。∈现取Ｘ０，Ｘｏ＋，ｂ】，为在ｘ０点的一个微小增量，经分析计算后得到，＋，则定义一为Ｘ对），在点的灵敏度，即ｌ扣ｉｒａ。∽具体步骤：…（１）在区间（，６）内等间隔取，，，，计……算每一个（ｆ＝１，２，，，ｚ）的；…（２）绘带０Ｘ；～曲线图；（３）针对每一个风险指标，重复以上步骤做出所有的曲线图，即此风险因子对所有风险指标的灵敏度关系图线。根据风险因子在其不确定范围内对各调度风险指标的影响，有助于进一步了解因子变化时，调度风险的变化情况，进一步为调度提供参考。３算例分析丹江口水库是一座以防洪为主兼顾发电、供水、灌溉、航运、旅游、养殖等综合利用效益的大型水王丽萍，等基于概率最优化方法的水库发电调度风险分析：：利工程，集水面积９．５２万ｋｍ，占全流域面积的６０％。坝址处多年平均径流量３７９亿ｍ，约占全流域水量的７５％。初期工程水库总库容２０９亿ｍ，其中有效库容１０２．２亿，防洪库容５６￣７８亿ＩＩｌｊ，库容系数０．２７，为不完全年调节水库。电站装６台１５万千瓦水轮发电机组。初期工程设计年平均发电量３８．３亿度，保证出力２４．７万千瓦另位于库区距坝址３０公里处，有引水渠首两座。引水流量分别为５００ｍＳ／ｓ，１００ｍ／ｓ。现根据该水库未来年的各旬平均流量的预报值，寻求满意的中长期调度方案。参考预报值进行优化计算制订如下中长期发电调度方案，对各方案经上述模型计算得各风险指标值见表１。表１各方案的风险指标值’Ｔａｂ．１Ｒｉｓｋｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｖａｌｕｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｇｒａｍｓ由于各指标的量纲不同，且其中既有正向指标又有负向指标，现对各指标值进行标准化处理，统一标准化为正向指标，方便决策计算，见表２。表２标准化后各方案的风险指标值’Ｔａｂ．２Ｒｉｓｋｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｖａｌｕｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｇｒａｍｓ由表１可得到风险指标对应的决策矩阵为：’ｐ＝（Ｐ）７×…４ｉ＝ｌ，２，，７；ｊ＝１，２，３，４由表２可得标准化后方案的决策矩阵为：Ｒ＝（）７×…４ｉ＝１，２，，７；＝１，２，３，４计算各指标对应的权重向量：’．，＝（０．０８２７６６，０．２３．８８５０，０．０８７２４４，０．２３８８５０，’Ｏ．０８１２１９，０．１０４３４９，０．１６６７２１）由于对风险指标进行了标准化，所以综合风险值最小，等价为综合风险评价值最大，最优方案为的综合风险评价值为：Ｐ＝ｍｉｎ（ｐｗ）＝ｍａｘ（ｗ）＝ｔ＝ｌ２－．，ｍ‘“２，ｍ、ｍａｘ（Ｏ．１８３２２１，０．１５５２７７，０．０８８１７８，０．０９７２２０，０．１８５０８７，０．１８４５３２，０．１０６４８４）＝０．１８５０８７（￣＝５１即，方案５即为模型的满意方案，相应的出力不足和发电量不足风险率为０．３１５７８９，０．１２６３１６。从表１可以看出，从系统出力不足和发电量不足这两个发电调度重要指标来看，都达到了最小值（０．１５７８９，０．１２６３１６），且方案５的灌溉供水保证率（０．６８４２１１）、汛前控制水位达标率（Ｏ．４５７３６８）及弃水量（０．２１５９７４）也在所有方案指标值中占有绝对优势。所以选择方案５作为满意方案是合理的，同时也验证了模型的正确性。由于本水库汛期为每年的６．２１～８．３０，但在８．２１～８．３０时防汛限制水位在１４９～１５２．５ｍ之间灵活控制，在此，除径流的随机性外，本文考虑此时段的汛期控制水位不同给发电调度带来的风险。拟设方∈案为８月下旬控制水位『１４９，１５２，５】，即—［，ｂ】＝［１４９，１５２．５】，取８＝０．５，／（ｂ一）＝Ｏ．５／（Ｉ５２．５１４９）＝０．１４２９。经计算得到表３。经表３和公式（７）计算可得以下各点的灵敏度一近似值，如图５所示。从图５中可看出，８月下旬不同汛限水位在各控制点处的变化对发电调度综合风险评价值的影响是不一样的，Ｚｒ在１５２ｍ前时，随着汛限控制水位表３８月下旬不同汛限水位对应的综合风险评价值Ｔａｂ－３Ｖａｌｕｅｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｉｓｋａｓ￣ｓｓｍｅｍｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｉｍｉｔｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｎｌａｔｅＡｕｇｕｓｔ电力系统保护与控制的提高，灵敏度呈递增趋势，即发电调度综合风险评价值的变化率在逐渐加大；而在１５２１ＴＩ以后，由于受防洪因素越来越重要的影响，防洪效益减小到了临界点以下，一急速下降为负值，说明了在此预测径流条件下，发电效益和防洪效益的对立转化关系，同时也体现了在满足防洪目标的条件下尽量增加发电效益，减少综合风险，使各方利益都有一个合理的均衡点的调度原则。８月下旬控制水位值＾图５８月下旬不同汛限水位对应的综合风险评价值的灵敏度关系曲线Ｆｉｇ．５ＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙＣＨｉｌｅｏｆｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｉｍｉｔｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｉｎｌａｔｅＡｕｇｕｓｔ４结论在水库发电调度过程中，了解各发电调度方案所面临的风险隋况，对管理人员选择较优方案具有重要的决策指导意义。目前，关于中长期发电调度方案优选及其风险分析问题研究成果较少，且分析方法单一，不够灵活，很难综合考虑各部门利益合理分配关系，应用面受到限制。本文结合传统风险分析方法在水库调度中的应用，对其拓展改进，提出适合调度需要的概率最优化风险分析方法，并建立了相应的模型，给出方便简捷的求解思路，同时，通过灵敏度建立调度目标空间与风险因子空间的关系，力图达到控制风险因子而改善最优方案的目的，对调度方案的制定与决策具有一定的理论意义。该方法在中长期发电调度方案的风险分析中的算例应用表明，其特别适合多指标及指标、方案可在一定范围调整情况下的风险计算与决策，但本文以中长期发电调度方案风险计算及决策为例说明应用该方法的可行之处，并不表明其思想方法在此领域的应用局限性，对于短期发电调度、防洪调度等问题，甚至其他实际工程的风险分析问题求解同样适用。参考文献［１］杨高峰，康重庆，ＬＩＦｕ－ｒｏｎｇ，ｅｔａ１．电网规划方案的适应性与风险评估［Ｊ］．电力系统保护与控制，２００８，３６（２３）：１．７，２２．—ＹＡＮＧＧａｏｆａｎｇ，ＫＡＮＧＣｈｏｎｇ－ｑｉｎｇ，ＬＩＦｕ－ｒｏｎｇ，ｅｔａ１．Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｐｏｗｅｒｇｒｉｄｐｌａｎｎｉｎｇｓｃｈｅｎｍｅｓ［￣．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００８，３６（２３）：１７，２２．［２］李继清，张玉山，王丽萍，等．应用最大熵原理分析水利工程经济效益的风险［Ｊ］．水科学进展，２００３，１４（５）：６２６．６３０．ＬＩＪｉ－ｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｕ－ｓｈａ—ｎ，ＷＡＮＧＬｉｐｉｎｇ，ｅｔａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｅｎｔｒｏｐｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅｔｏｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉ￣ｆｏｒｗａｔｅｒｐｒｏｊｅｃｔｓ［ＪＪ．ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＷａｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，２００３，１４（５）：６２６．６３０．［３］黄强，沈晋，李文芳，等．水库调度的风险管理模式［Ｊ］．西安理工大学学报，１９９８，１４（３）：２３０．２３５．ＨＵＡＮＧＱｉａｎｇ，ＳＨＥＮＪｉｎ，ＬＩＷｅｎ・ｆａｎｇ，ｅｔａ１．Ｒｉｓｋｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｆｏｒｒｅｓｅｒｖｏｉｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ’—ＸｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９８，１４（３）：２３０２３５．［４］黄强，苗隆德，王增发．水库调度中的风险分析及决策方法［Ｊ］．西安理工大学学报，１９９９，１５（４）：６－１０．ＨＵＡＮＧＱｉａｎｇ，ＭＩＡＯＬｏｎｇ－ｄｅ，ＷＡＮＧＺｅｎｇ－ｆａ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｅｃｉｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅｒｉｓｋｉｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒ’ｏｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９９，１５（４）：６．１０．［５］田峰巍，黄强，解建仓．水库实施调度及风险决策【Ｊ】．水利学报，１９９８（３）：５７．６２．—ＴＩＡＮＦｅｎｇ－ｗｅｉ，ＨＵＡＮＧＱｉａｎｇ，ＸＩＥＪｉａｎｃａｎｇＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓｒｅａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｒｉｓｋｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９８（３）：５７－６２．［６］李继清，张玉山，王丽萍，等．基于集对分析理论的水电站中长期风险调度问题研究【Ｊ］．水文，２００６，２６（４）：２１２６．——ＬＩＪｉｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｕ－ｓｈａｎ，ＷＡＮＧＬｉｐｉｎｇ，ｅｔａ１．Ｍｉｄ－－ａｎｄｌｏｎｇ－－ｔｅｒｍｒｉｓｋｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇｏｆｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｅｔ－ｐａｉｒａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｏｒｙ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ，２００６，２６（４）：２１．２６．［７］唐晓玲，李丕意，潘佩芳．基于概率不安全指标的暂态风险评估［Ｊ】．电力系统保护与控制，２００９，３７（１１）：４５．４９．——ＴＡＮＧＸｉａｏｌｉｎｇ，ＬＩＰｉｙｉ，ＰＡＮＰｅｉ・ｆａｎｇ．Ｔｒａｎｓｉｅｎｔｒｉｓｋａ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