基于ANFIS替代模型的水库水质调度规则开发.pdfVIP

2012年11月 水利水电快报EWRHI 第33卷第1l期 文章编号：1006-0081(2012)114)027-05 基于ANFIS替代模型的水库 水质调度规则开发 [伊朗]F．苏丹尼 摘要：开发了一种耦合水质模拟模型和混合遗传算法(HGA)的方法来确定水库不同泄洪口的最优调 度策略。模拟模型运行时间合理，易与基于HGA的优化模型耦合。为评估其有效性，将其应用于实际工 程。结果表明，与先前开发的模型相比，基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的模型能明显减少运行时 间，且不降低水库调度策略的准确性，此外还可有效地运用于实时水库调度。 关键词：水库调度；水质管理；研究方法；耦合模拟模型；遗传算法 中图法分类号：TV697．2 文献标志码：A 为解决水库和河流一水库系统中的水质管理问 1概述 题提出过两种随机模型。为减少基于遗传的优化模 型运行时间，已运用序贯博弈理论概念来开发一种 20世纪70年代初期以来，耦合模拟优化模型 遗传算法(GA)，称为变长染色体遗传算法(VL- 已被广泛应用于水质管理，但是水库调度研究中重 GA)。但是这些模型运行时间相当长。 点考虑水质问题的很少。有专家开发了下游水质控 2008年，为水库水质管理提出了一种新型冲突 制的最优水库调度策略，以及运用动态规划辨识水 消解模型，利用冲突消解理论来解决决策者和利益 库最优浊度控制调度策略。后来又有学者开发了一 相关者的现有利益冲突。2010年，开发出了一个基 种水库调度优化模型，该模型可使系统总成本降到 于遗传算法的水库调度优化模型，并考虑了与水量 最低，包括盐害的损失费用。 和水质有关的目标。然而，却不能为水库泄水孔的 1996年，针对用于水力发电和下游河流水质控 调度规则提供任何方法。 制的两水库系统，提出了一种多目标公式。1998 为缩短上述优化模型的运行时间，用一些经过 年，耦合了水质模拟模型和最优控制算法，通过在一 训练的ANFIS替代水质模拟模型。为进一步缩短 个河流一水库系统中修改调度操作，以评价水质改 其运行时间，将主要问题分解为一个长期优化模型 善的可能性。在受流量和上游水位各种调度约束， 和几个年优化模型。运用该优化模型提供的最优调 以及保持水质目标的条件下，力图使水力发电效益 度策略来训练其他ANFIS模型，以开发水库月调度 最大化。 规则。 2006年，有学者耦合神经网络和遗传算法，对 台湾翡翠水库的水质管理开展研究。首先，用人工 2模型框架 神经网络(ANN)模型模拟水库入库营养物负荷的 性状，并用流域负荷、降水量、出流量数据预测水库 为对本文提出的模型与其他模型进行比较，本 总磷浓度。