[發(fā)明專利]基于系統(tǒng)非線性安全度最大的水庫群防洪庫容分配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710627855.0
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107392383B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康玲;周麗偉;惠六一
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26;E02B1/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙)42224
• 代理人: 方可

1.一種基于系統(tǒng)非線性安全度最大的水庫群防洪庫容分配方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)根據(jù)水庫在整個調(diào)度期內(nèi)防洪庫容的最大使用比例獲得單個水庫的非線性安全度S_i；其中，i＝1,2,…,n；n為水庫群中水庫的總個數(shù)；

具體包括如下步驟：

(i)獲取第i個水庫在整個調(diào)度時段內(nèi)的最大使用防洪庫容V_i,max＝max{V_i,t-V_i,low|t＝1,2,…,T}；其中V_i,t為第i個水庫t時刻水位對應(yīng)的庫容，V_i,low為第i個水庫汛限水位對應(yīng)的庫容，T為總調(diào)度時段數(shù)；

(ii)根據(jù)最大使用防洪庫容獲得第i個水庫在整個調(diào)度時段內(nèi)防洪庫容的最大使用比例α_i,max＝V_i,max/(V_i,up-V_i,low)；其中V_i,up為第i個水庫防洪高水位對應(yīng)的庫容；

(iii)根據(jù)最大使用比例獲得第i個水庫的非線性安全度

(2)根據(jù)水庫的非線性安全度S_i獲得水庫群防洪系統(tǒng)的非線性安全度S＝min{S_i|i＝1,2,…,n}；

(3)以水庫群聯(lián)合防洪控制站的超標(biāo)洪量最小和水庫群防洪系統(tǒng)非線性安全度最大為目標(biāo)建立基于系統(tǒng)非線性安全度最大的水庫群防洪庫容優(yōu)化分配模型；

(4)采用線性規(guī)劃方法對建立的水庫群防洪庫容優(yōu)化分配模型進(jìn)行求解；根據(jù)求解的計(jì)算結(jié)果得到各調(diào)度時段水庫群各水庫防洪庫容的優(yōu)化分配方案。

2.如權(quán)利要求1所述的水庫群防洪庫容分配方法，其特征在于，所述水庫群防洪庫容優(yōu)化分配模型如下：

min f1=min W=min{Σj=1mΣt=1TCj,tΔt}]]>

max f₂＝max S；

約束條件如下：

水量平衡約束：V_i,t+1＝V_i,t+(Q_i,t-q_i,t)Δt

Q'_j,t＝C_j,t+q'_j,t,j＝1,2,…,m

Qh,t′′=Ih,t+Σk∈φ(h)qk,t-τ(k)′′]]>

水庫庫容限制：V_i,low≤V_i,t≤V_i,up

水庫始末狀態(tài)條件限制：V_i,1＝V_i,low

V_i,T≤V_i,up

水庫泄洪流量限制：q_i,low≤q_i,t≤q_i,up

水庫泄洪流量變幅控制：|q_i,t+1-q_i,t|≤Δq_i

各水庫自身防洪對象的防洪安全：q_i,t≤B_i,r

防洪控制站安全過洪能力限制：q'_j,t≤B_j,c

其中，f₁、f₂分別是水庫群防洪庫容分配方法的兩個目標(biāo)函數(shù)，W為防洪控制站洪水調(diào)度期的超標(biāo)洪量；m為防洪控制站個數(shù)；C_j,t為第j防洪控制站t時段的超標(biāo)流量；Δt為單位調(diào)度時長；Q_i,t為第i水庫t時段的入庫流量；qi,t為第i水庫t時段的泄洪流量；Q'_j,t為第j防洪控制站t時段的來流量；q'_j,t為j防洪控制站t時段的下泄流量；Q”_h,t為第h水庫/防洪控制站t時段的來流量；I_h,t為第h水庫或防洪控制站t時段的區(qū)間來流量；q”_k,t-τ(k)為第h水庫或防洪控制站的上游連接第k水庫或防洪控制站的下泄流量；h是指水庫或防洪控制站編號；τ(k)為第k水庫或防洪控制站到下游連接水庫或防洪控制站的水流滯時；φ(h)為第h水庫或防洪控制站的上游連接水庫或防洪控制站集合；q_i,low為第i水庫泄流下限；q_i,up為第i水庫泄流上限；Δq_i為第i水庫泄洪流量變幅限制；B_i,r為第i水庫為滿足自身防洪對象防洪安全而允許的最大泄流量；B_j,c為第j防洪控制站保證水位對應(yīng)控制流量。

3.如權(quán)利要求2所述的水庫群防洪庫容分配方法，其特征在于，以β₁和β₂分別表示目標(biāo)函數(shù)f₁和目標(biāo)函數(shù)f₂的權(quán)重系數(shù)，且β₁遠(yuǎn)大于β₂，滿足minf＝min{β₁(W/W_max)-β₂S}；其中，f為水庫群防洪庫容優(yōu)化分配模型的目標(biāo)函數(shù)；W_max為防洪控制站理論最大超標(biāo)洪量。