第一篇 流域径流特性分析及预报的先进理论与方法 2
第1章 径流演化过程复杂特性分析方法 2
1.1 径流过程多尺度特性分析 2
1.1.1 小波分析方法 2
1.1.2 实例分析 7
1.2 径流时间序列混沌特性分析 12
1.2.1 相空间重构理论与方法 13
1.2.2 最大Lyapunov指数 17
1.2.3 实例分析 20
第2章 中长期径流过程预测先进理论与方法 23
2.1 基于支持向量机的径流多尺度耦合预测 23
2.1.1 统计学习理论 24
2.1.2 支持向量机 26
2.1.3 支持向量回归 31
2.1.4 基于差分进化的模型参数优选 39
2.1.5 实例分析 42
2.2 径流时间序列的混沌区间预测 43
2.2.1 混沌区间预测可行性 44
2.2.2 径流时间序列区间预测 45
2.2.3 实例分析 49
第二篇 水电能源系统优化调度决策的先进理论与方法 55
第1章 梯级电站调度决策的研究现状及面临的挑战 55
1.1 水电能源系统调度决策的研究现状 55
1.2 水电能源系统调度决策面临的挑战 56
1.2.1 电力市场环境下梯级电站联合调度的特点 56
1.2.2 水电能源系统联合调度对多目标决策方法的挑战 57
1.3 多目标决策及研究现状 58
1.3.1 多目标决策问题的特点及分类 58
1.3.2 多目标最优化问题的数学描述 59
1.3.3 多目标决策方法的研究现状 60
第2章 梯级电站调峰容量效益最大的日发电计划研究 64
2.1 引言 64
2.2 数学模型描述 64
2.2.1 目标函数 64
2.2.2 约束条件 65
2.3 模型的求解算法 66
2.4 三峡梯级多目标日发电计划 69
2.5 小结 71
第3章 基于自适应网格多目标粒子群优化算法的水电能源系统多目标优化调度 72
3.1 引言 72
3.2 自适应网格多目标粒子群优化算法 73
3.2.1 算法的一般结构 74
3.2.2 非劣解密度自适应网格估计算法 75
3.2.3 基于AGDEA的Pareto最优解搜索算法 77
3.2.4 基于AGDEA的非劣解多样性保持技术 80
3.2.5 改善AG-MOPSO算法性能的辅助策略 80
3.2.6 约束多目标优化 82
3.2.7 AG-MOPSO算法的实现 82
3.3 AG-MOPSO算法的性能测试与分析 86
3.3.1 非劣解的质量评价指标 86
3.3.2 典型测试函数 88
3.3.3 网格密度对算法性能的影响 90
3.3.4 e-Pareto最优下e对算法性能的影响 92
3.3.5 典型测试函数下算法性能的比较分析 92
3.4 基于AG-MOPSO算法的梯级多目标调度 102
3.4.1 多目标发电调度 102
3.4.2 多目标洪水调度 106
3.5 基于AG-MOPSO算法的水电联合调度 110
3.5.1 数学模型及算法实现 110
3.5.2 三峡梯级汛末不同拦蓄洪尾方案下的水电联合调度 110
3.6 小结 114
第4章 基于广义集对分析的梯级多属性调度决策 116
4.1 引言 116
4.2 广义集对分析的联系数理论 117
4.2.1 联系数理论 117
4.2.2 模糊联系数理论 127
4.3 基于集对分析的多属性决策方法 130
4.3.1 联系数决策矩阵 130
4.3.2 决策方法 134
4.4 基于模糊集对分析的多属性决策方法 138
4.4.1 模糊联系数决策矩阵的建立 138
4.4.2 模糊联系数的排序方法 140
4.5 多属性调度决策（Ⅰ） 141
4.5.1 问题描述 141
4.5.2 决策分析 143
4.6 多属性调度决策（Ⅱ） 145
4.6.1 问题描述 145
4.6.2 决策分析 146
4.7 多属性调度决策（Ⅲ） 149
4.7.1 区域用水水平的综合评价 150
4.7.2 水资源配置方案的综合评价 155
4.7.3 水资源规划方案的综合评价 159
4.8 小结 163
第三篇 水电机组动力学特性及运行状态评估的先进理论与方法 167
第1章 水力发电机组轴系振动研究概况 167
1.1 转子动力学研究综述 167
1.2 水力发电机组振动研究概述 171
第2章 水力发电机组振动故障诊断策略研究综述 174
第3章 刚性连接平行不对中转子系统振动特性 178
3.1 引言 178
3.2 平行不对中转子系统运动模型 179
3.3 平行不对中转子系统振动特性 183
3.3.1 转子系统横向振动特性 183
3.3.2 从动轴质量对转子振动特性的影响 184
3.3.3 驱动轴质量对转子振动特性的影响 184
3.3.4 质量偏心量对转子振动特性的影响 185
3.3.5 联轴节平行不对中量对转子振动特性的影响 186
3.3.6 不同转速时转子系统轴心轨迹 187
3.4 本章小结 188
第4章 轴向推力作用下转子轴心轨迹特性 189
4.1 引言 189
4.2 质量不平衡转子系统动力学模型 190
4.3 数值仿真 192
4.3.1 转子横向纵向振动时频特性 192
4.3.2 不同转速时转子系统轴心轨迹 192
4.3.3 轴向推力频率不同时转子系统轴心轨迹 195
4.4 本章小结 196
第5章 叶片作用下转子系统动力学行为 197
5.1 引言 197
5.2 转轮叶片作用下的转子系统动力学方程 197
5.3 叶片参数对转子系统振动特性的影响 200
5.3.1 计算参数 200
5.3.2 转子系统振动的时频特性 200
5.3.3 转轮叶片质量对转子系统振动特性的影响 201
5.3.4 叶片质心到主轴的距离对转子系统振动特性的影响 202
5.3.5 转轮叶片数对转子系统振动特性的影响 202
5.4 叶片断裂对转子系统振动特性的影响 202
5.4.1 计算参数 203
5.4.2 转子系统正常运转时振动的时频特性 203
5.4.3 转子系统有1个叶片断裂时振动的时频特性 204
5.4.4 转子系统有2个轴对称叶片断裂时振动的时频特性 204
5.4.5 转子系统有2个相邻叶片断裂时振动的时频特性 205
5.4.6 叶片部分断裂对转子系统振动特性的影响 206
5.5 本章小结 207
第6章 悬臂转子系统非线性动力学特性研究 208
6.1 引言 208
6.2 悬臂转子系统动力学方程 208
6.3 计算结果及分析 212
6.3.1 计算参数 212
6.3.2 转子系统振动的时频特性 212
6.3.3 轴承支承刚度对转子系统振动特性的影响 213
6.3.4 质量偏心对圆盘1振动特性的影响 214
6.3.5 质量偏心对圆盘2振动特性的影响 216
6.4 本章小结 217
第7章 立式质量偏心转子弯扭耦合振动分析 219
7.1 引言 219
7.2 立式质量偏心转子弯扭耦合运动方程的建立 219
7.3 立式质量偏心转子弯扭耦合特性分析 221
7.3.1 转子稳态振动时的弯扭耦合特性分析 221
7.3.2 转子瞬态振动时的弯扭耦合特性分析 222
7.4 数值仿真与讨论 226
7.5 本章小结 229
第8章 刚性连接转子系统振动特性研究 231
8.1 引言 231
8.2 刚性连接转子系统动力学模型 231
8.3 数值仿真 233
8.3.1 转子系统瞬态振动特性 234
8.3.2 转子系统稳态振动特性 234
8.3.3 扭振固有频率对转子系统耦合特性的影响 236
8.4 转速变化时的转子系统弯振特性 237
8.5 本章小结 237
第9章 水力发电机组振动故障诊断策略 239
9.1 引言 239
9.2 水力发电机组振动故障概述 239
9.2.1 水电机组振动故障的特点 239
9.2.2 引起水电机组振动的原因 240
9.3 水力发电机组振动故障诊断策略研究 241
9.4 基于信息熵和Parks聚类的水电机组振动故障诊断 242
9.4.1 Parks聚类原理 242
9.4.2 信息熵理论 243
9.4.3 基于信息熵和Parks聚类的水电机组振动故障诊断 244
9.5 本章小结 246
参考文献 248