[發明專利]一種年調節水庫發電調度圖的多參數優選繪制方法及系統

有效

• 申請號: 201710718909.4
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107609679B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 周建中;歐陽文宇;謝蒙飛;高新穩;李遠哲;銀星黎
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春;李智

本發明公開了一種年調節水庫發電調度圖的多參數優選繪制方法及系統，包括：設定發電調度圖繪制參數，并設定發電調度圖各繪制參數的取值范圍；根據發電調度圖繪制參數以及其取值范圍，初始化粒子群優化算法的參數并確定各代粒子種群，繪制每代粒子種群各個粒子對應的候選年調節水庫發電調度圖；將每代粒子種群各個粒子對應的候選年調節水庫發電調度圖通過梯級水庫和電站聯合發電調度模型進行聯合發電調度模擬運行，選取最終代次粒子群全局最優解即梯級水庫年平均發電量最大值對應的候選年調節水庫發電調度圖為目標水庫的最優年調節水庫發電調度圖。本發明全面反映調度運行的規律，考慮梯級水庫聯合調度，得到簡單易用的年調節水庫發電調度圖。

技術領域

本發明屬于水電站發電調度技術領域，更具體地，涉及一種年調節水庫發電調度圖的多參數優選繪制方法及系統。

背景技術

水電站開展發電調度的重要依據之一是發電調度圖，調度圖是直角坐標系下的二維圖形，橫坐標表示時間，范圍為一年，通常單位為月或旬，可以從自然年1月份開始，也可以按水文年，如從蓄水期(比如6-10月)至供水期(比如11-5月)，縱坐標表示電站上游庫水位，它可包含數條互相之間無交叉的曲線。如圖1所示為某年的調節水庫發電調度圖，包括多條調度曲線。若橫坐標單位為月，則每條曲線包括13個點。每上下相鄰兩條曲線之間構成一個出力區，每一個出力區對應一個出力值，各出力區出力值互不相等，圖形上看，從上到下水位降低，出力區對應出力也減小。出力區主要分為三類，從上到下依次為加大出力區、保證出力區和降低出力區，其中，保證出力區有且僅有一個，即僅有兩條曲線組成一個保證出力區，這兩條曲線，位置在上的稱為上保證出力線，另一個稱為下保證出力線，加大出力區和降低出力區均可有多個。

調度圖基本形式如圖1所示。當水庫水位位于某一出力區時，則可將該出力區對應出力值作為電站的參考運行出力值，來指導電站運行，比如電站上游庫水位較高時，則位于加大出力區，此時電站會加大自身出力，出力增大，通常情況下勢必使水庫用水量加大，因此會使水庫水位下降，從而起到了水位控制的作用?，F階段調度圖仍以手工計算繪制為主，在制作時依賴工作人員實際調度經驗，主觀性較強，如繪制加大、降低出力線時，其個數和對應的出力值均為人為經驗性設定，繪制時無法確定這些數據的選取是否合理，且其制作過程中不考慮下游電站的運行情況，而綜合考慮梯級電站相比僅考慮單個電站運行會有更好的效益，因此，傳統方法繪制出的調度圖運用到調度運行中時易出現水庫水量利用率、電站發電量偏低的情況。

針對現有水庫調度圖的優化方法，一方面，通過改變已有調度圖調度線水位值以尋優，但這類方法沒有充分考慮影響調度圖的出力區對應出力、繪制過程采用的輸入徑流等因素，得到的結果無法全面反映調度運行的規律。另一方面，考慮梯級水庫聯合調度的發電調度圖在成圖過程和圖形本身上均較為復雜，如為一連串二維調度圖或者高維調度圖，運用時需結合更復雜的規則，不具備傳統調度圖的易用性。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于現有水庫調度圖繪制方法不能充分考慮影響調度圖的出力區對應出力、繪制過程采用的輸入徑流等因素，得到的結果無法全面反映調度運行的規律，以及考慮梯級水庫聯合調度的發電調度圖在成圖過程和圖形本身上均較為復雜，不具備傳統調度圖的易用性的技術問題。

為實現上述目的，第一方面，本發明實施例提供了一種年調節水庫發電調度圖的多參數優選繪制方法，包括：

設定目標水庫的發電調度圖繪制參數，并設定發電調度圖各繪制參數的取值范圍，所述發電調度圖繪制參數包括典型年徑流序列個數、供水期代表年經驗頻率、蓄水期代表年經驗頻率、蓄供水期指示出力之比、供水期最大加大出力值、蓄水期最大加大出力值，加大出力線個數、供水期最小降低出力值、蓄水期最小降低出力值以及降低出力線個數。

根據所述發電調度圖繪制參數以及其取值范圍，初始化粒子群優化算法的參數，并根據粒子群優化算法確定各代粒子種群，并繪制每代粒子種群各個粒子對應的候選年調節水庫發電調度圖，其中每代粒子種群各個粒子包括發電調度圖繪制參數中的全部參數，每個參數取其取值范圍中的一個值。