[發(fā)明專(zhuān)利]面向河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的發(fā)電型水庫(kù)調(diào)度函數(shù)優(yōu)化方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910265477.1
• 申請(qǐng)日: 2009-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101714193A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志峰;尹心安;趙彥偉;于世偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00;G06N3/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水資源保護(hù)和水資源管理領(lǐng)域，涉及一種發(fā)電型水庫(kù)調(diào)度函數(shù)優(yōu)化方法，尤其是面向河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的發(fā)電型水庫(kù)調(diào)度函數(shù)優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

水庫(kù)調(diào)度函數(shù)是指導(dǎo)水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的一項(xiàng)基本工具，制定合理的水庫(kù)調(diào)度函數(shù)可以提高水庫(kù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益并能有效的保護(hù)河流生態(tài)系統(tǒng)。制定水庫(kù)調(diào)度函數(shù)的方法可以分為兩類(lèi)：直接法和間接法。直接法是先確定調(diào)度函數(shù)的形式，然后運(yùn)用某種數(shù)學(xué)方法對(duì)調(diào)度函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，將水庫(kù)調(diào)度效益最大的參數(shù)值對(duì)應(yīng)的調(diào)度函數(shù)作為最優(yōu)的調(diào)度函數(shù)(KimTaesoon，Heo?Jun-Haeng，Bae?Deg-Hyo，Kim?Jin-Hoon.Single-reservoir?operating?rules?for?a?yearusing?multiobjective?genetic?algorithm[J].Journal?of?Hydroinformatics，2008，10(2)：163-179)。間接法是先通過(guò)某種數(shù)學(xué)算法確定出水庫(kù)不同時(shí)間最優(yōu)的下泄水量，然后通過(guò)某種數(shù)學(xué)回歸算法將水庫(kù)入流量、水庫(kù)水位等變量和最優(yōu)的下泄水量進(jìn)行回歸，進(jìn)而得出最優(yōu)的水庫(kù)調(diào)度函數(shù)(劉攀，郭生練，張文選，肖義，高仕春.梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度函數(shù)研究[J].水科學(xué)進(jìn)展，2007，18(16)：816-822)。現(xiàn)行的這兩類(lèi)水庫(kù)調(diào)度函數(shù)優(yōu)化方法都是以提高水庫(kù)的供水和發(fā)電效益為目標(biāo)，可有效的提高水庫(kù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，但并沒(méi)有考慮河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的需求，會(huì)造成河流生態(tài)系統(tǒng)的退化。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有水庫(kù)調(diào)度函數(shù)優(yōu)化方法難以實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的問(wèn)題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是建立一種新的水庫(kù)調(diào)度函數(shù)優(yōu)化方法，基于此方法制定的水庫(kù)調(diào)度函數(shù)能保證水庫(kù)的運(yùn)行不會(huì)造成河流生態(tài)系統(tǒng)的劇烈退化，并使水庫(kù)運(yùn)行的發(fā)電量最大化。

本發(fā)明解決這些技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：將水庫(kù)調(diào)度曲線(xiàn)和調(diào)度函數(shù)相結(jié)合，制定出水庫(kù)調(diào)度規(guī)則，使水庫(kù)的調(diào)度規(guī)則更能夠反映水庫(kù)的入流特征，從而更容易維持河流自然的水文情勢(shì)，然后確定出量化河流水文情勢(shì)擾動(dòng)的方法以及水文情勢(shì)擾動(dòng)的閾值，并以水庫(kù)調(diào)度發(fā)電量最大化為目標(biāo)，運(yùn)用遺傳算法對(duì)調(diào)度函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在進(jìn)行遺傳算法適應(yīng)度評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)水文情勢(shì)擾動(dòng)超出閾值范圍的個(gè)體賦予低適應(yīng)度值，以保證水文情勢(shì)擾動(dòng)在閾值范圍的個(gè)體的生存，進(jìn)而得出水文情勢(shì)擾動(dòng)在閾值范圍之內(nèi)的發(fā)電量最大的個(gè)體，即為能保證河流生態(tài)系統(tǒng)健康且發(fā)電量最大的水庫(kù)調(diào)度函數(shù)。其具體的步驟如下：

1.制定水庫(kù)調(diào)度函數(shù)和水庫(kù)調(diào)度曲線(xiàn)相結(jié)合的水庫(kù)調(diào)度規(guī)則

運(yùn)用水庫(kù)汛期的汛限水位線(xiàn)、非汛期的正常高水位線(xiàn)(這兩條曲線(xiàn)看作一條曲線(xiàn))和死庫(kù)容線(xiàn)，可將水庫(kù)分為三個(gè)區(qū)域。當(dāng)水庫(kù)水位位于不同的區(qū)域時(shí)，水庫(kù)水量下泄原則和發(fā)電原則不同，分別對(duì)這三個(gè)區(qū)域建立相應(yīng)的調(diào)度規(guī)則。

①當(dāng)汛期水位高于水庫(kù)汛限水位，非汛期水位高于正常高水位時(shí)，水庫(kù)應(yīng)加大下泄流量，使水位下降到汛限水位或正常高水位，同時(shí)發(fā)電機(jī)組應(yīng)加大出力。此時(shí)，水庫(kù)調(diào)度函數(shù)可用下式表示：

Ri=Min(Rmax,Si+Ii-Si+1sup)---(1)]]>