[發明專利]魚類棲息地保護的梯級水庫水電站群調度控制系統及方法

有效

• 申請號: 201710666874.4
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107506909B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 聞昕;張昕怡;丁紫玉;雷曉輝;顏敏
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N3/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

本發明公開一種魚類棲息地保護的梯級水庫水電站群調度控制系統及方法，系統由信息收集模塊、數據監測模塊、棲息地模擬模塊、調度模擬模塊與實時調控模塊構成。本發明充分結合上、下游各河段多種魚類棲息地的基本信息和實時信息，并通過對各河段多種魚類棲息地模擬及調度模擬分析，給各河段設定不同的生態保證率，并且明確生態保證率與生態流量范圍之間的關系，提高了生態調度控制的靈活性和高效性，實現了梯級水庫水電站群的聯合生態調度，實用性強、推廣前景廣闊。

技術領域

本發明涉及一種多河段魚類棲息地保護的梯級水庫水電站群調度控制系統及方法，屬于水利水電領域的工程運行調度技術領域。

背景技術

梯級水庫水電站群優化調度是多目標、多約束和復雜水利工程的優化調度問題，特別是對于承擔發電、供水、生態等多任務的水電站系統，優化調度技術的研究以及調度控制系統的開發都有一定難度。

我國已建成金沙江、雅礱江、長江上游、瀾滄江、黃河上游等水電基地，梯級水庫水電站群在各處已初具規模。目前常規水庫水電站調度是基于水資源充分利用、經濟效益最大化的目標，主要任務是協調防洪安全和發電效益之間的關系，而往往忽視由于水利水電工程對生態環境造成的重大影響。近年來，我國對生態文明建設提出了明確要求，因此逐漸開始關注水利工程的生態效益以及同時帶來的一系列生態問題。由于水利工程的興建與運用，給與之有水力聯系的河道、河口等生態系統造成了負面影響，關于這方面的研究，一開始是研究某類特定由水庫調度運行影響造成的生態環境問題及相應緩解方法，目前正逐漸形成綜合考慮生態需求的水利工程調度技術，將生態保護的各方面工作引進水利水電工程調度，通過結合生態需水量和生態需水過程的評估來制定工程生態調度方案。

隨著水利工程生態調度問題逐漸成為研究熱點，水文學法、水力學法、棲息地模擬法及綜合法都在該領域得到廣泛運用，但一般以應用于具體工程進行研究為主，考慮單一生態系統特別是將下游近壩段的生態需水作為研究對象的研究成果較多，而對整條河流各段生態系統的統籌保護、梯級水利工程系統的生態調度技術還不成熟，相關的數據監測、信息整合、預估模擬、調度決策等平臺也都還有待建立、完善并進行相互耦合，基于各種技術方案的不同生態調度控制系統還在探索和初步應用的階段。專利申請號CN201510702468.X公開了一種梯級水電站群生態調控智能控制系統，在各生態目標的調控中多采用簡化過程，例如基于實時監測信息的智能推理分析，當四大家魚繁殖水域需要生態調控時則持續增加下泄流量，從而保障家魚的繁殖，這樣的調控手段能夠有效緩解生態問題，但存在一定滯后性，優化方案也缺乏精準性，因此在技術手段方面還有很大的提高空間。

其他關于考慮魚類棲息地保護的水庫調度研究成果主要有：專利申請號CN201210007401.0公開了一種兼顧中華鱘繁殖需求的水庫生態調度方法，專利申請號CN201210113940.2公開了一種適合家魚繁殖需求的河道型水庫生態調度方法，文章《三峽水庫生態調度目標研究》、《基于WUA的戛灑江一級水庫生態調度研究》都是基于物理棲息地模型提出了確定水庫生態調度目標的方法，并進行水庫優化調度。不過，上述研究都是針對單一水庫的。