[發明專利]一種基于連續線性規劃的水庫優化調度方法

無效

• 申請號: 201210142729.3
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102682347A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 雷曉輝;李獻新;安波;張云輝;高力書;于茜;王旭;林旭;李匡;孫揚
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;湖北省電力公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 袁建水

技術領域

本發明涉及一種基于連續線性規劃的水庫優化調度方法，是一種水資源優化調度方法，是一種基于連續線性規劃的水庫優化調度方法。

背景技術

水電站水庫群優化調度方法研究是一個典型的大規模多維多目標多階段非線性數學規劃問題，以系統工程學為理論基礎，利用現代計算機技術和最優化技術，尋求滿足調度原則的滿意的調度規劃方式、調度計劃、調度方案以指導水庫運行。從規劃的時間周期講，水電站發電調度是一個典型的動態決策過程，系統的規模基本上決定于劃分的時段大小。對于梯級水電系統，徑流的水力聯系進一步增加了問題的復雜性。從數學角度，水電站群發電調度是一個多階段且有延遲的大規模動態非線性問題，巨大的經濟效益使得求解該問題出現了眾多方法，且一直成為眾多專家學者的研究熱點。水電站水庫群優化調度方法研究是一個典型的大規模多維多目標多階段非線性數學規劃問題，以系統工程學為理論基礎，利用現代計算機技術和最優化技術，尋求滿足調度原則的滿意的調度規劃方式、調度計劃、調度方案以指導水庫運行。從規劃的時間周期講，水電站發電調度是一個典型的動態決策過程，系統的規模基本上決定于劃分的時段大小。對于梯級水電系統，徑流的水力聯系進一步增加了問題的復雜性。從數學角度，水電站群發電調度是一個多階段且有延遲的大規模動態非線性問題，巨大的經濟效益使得求解該問題出現了眾多方法，且一直成為眾多專家學者的研究熱點。傳統的水庫優化調度是水庫運行管理的核心問題，傳統的優化方法有動態規劃、遺傳方法等，但前者無法處理大規模問題，后者優化精度提高緩慢。

發明內容

為了克服現有技術的問題，本發明提出了一種基于連續線性規劃的水庫優化調度方法，所述的方法是一種時間復雜度較低，精度較好的優化新方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種基于連續線性規劃的水庫優化調度方法，其特征在于所述方法的步驟如下：

1）根據水庫水電站的運行參數和水庫調度期來水預報，建立水庫發電流量Qi?和水電站棄水量Si?以及水電站水庫蓄水量Vi?之間的非線性關系表達式，以此為基礎建立以水庫發電流量Qi?為決策變量的目標函數表達式；

2）利用泰勒級數一階展開形式線性化水電站發電數學模型中的目標函數F(Q)=kh(Q)QT，即認為h在Q處于一定搜索范圍（Q₀-d<=Q<=Q₀+d）內為常數；

3）確定水電站優化調度數學模型的初始可行解，可令Q等于來流Qin。設定初始搜索范圍d和d的折減條件；

4）計算出各時段水位、庫容、棄水變化，計算約束不等式的常量項，利用標準線性規劃法求解線性化后的數學模型在線性化后解的鄰域內的最優解及目標函數在最優解處的目標函數值；

5）判斷決策變量是否與優化前一致，如果幾乎一致，則終止程序，如果不一致，則判斷優化前后決策向量變化情況，然后選擇相應措施，若變化較大，則以當前決策變量為Q₀，轉入步驟4）繼續迭代，否則轉步驟6)；

6）將搜索范圍減小，d=k₀d，（k₀<1），退回步驟4)。

本發明產生的有益效果是：本發明根據水庫水電站的運行參數和水庫調度期來水預報，利用目標函數確定搜索范圍，并利用標準線性規劃法求解線性化后的數學模型在線性化后解的鄰域內的最優解及目標函數在最優解處的目標函數值逐步迭代，快速判斷決策變量是否與優化前一致，提高判斷優化精度的速度，節約資源，提高效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的實施例一所述方法的流程圖。

具體實施方式

實施例一：

本實施例是一種基于連續線性規劃的水庫優化調度方法，其特征在于所述方法的步驟如下：

1）根據水庫水電站的運行參數和水庫調度期來水預報，建立水庫發電流量Qi?和水電站棄水量Si?以及水電站水庫蓄水量Vi?之間的非線性關系表達式，以此為基礎建立以水庫發電流量Qi?為決策變量的目標函數表達式；