[發明專利]一種基于宏觀配置方案的水資源多目標均衡調度方法

有效

• 申請號: 201811620237.4
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109685685B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王婷;劉羽;謝新民;楊朝暉;游進軍;賀華翔;馬真臻;曹巖;李麗琴
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明提供一種基于宏觀配置方案的水資源多目標均衡調度方法，步驟為：S1構建水資源宏觀配置模型并得水資源宏觀配置方案；S2概化水資源多目標均衡調度系統并進行參數設置；S3基于水資源宏觀配置方案，從模型計算時段角度耦合時間序列，從各用水戶需水量及生態節點處旬均徑流量值耦合目標函數；從各水源可供水量及各用水戶需水量耦合約束條件；S4構建水資源多目標均衡調度模型，采用高斯優化混沌粒子群算法求解得到多目標均衡解；S5判斷多目標均衡解是否滿足最優均衡解，不滿足重復S4；滿足輸出最優解。該方法能夠精準考慮水資源分配過程中的實時影響與事前約束因素，為決策者提供更為合理的水資源調度方案，利用有限的水資源來發揮最大供水效益。

技術領域

本發明屬于水資源配置與調度技術領域，具體涉及一種基于宏觀配置方案的水資源多目標均衡調度方法。

背景技術

21世紀以來，隨著城市規模的不斷擴大以及經濟條件的不斷改善，同時伴隨著城市發展定位的逐步深入，城市對水資源的需求量呈穩定增長至相對平緩的趨勢，不同行業間用水對水質要求的差異性越來越明顯，這給城市水資源調配工作帶來了一定的挑戰。同時，為了緩解城市水資源相對緊張的局面，對水資源進行科學的規劃以及合理的調度顯得尤為必要。

現有的水資源調度方法通常是基于水利工程安全的前提下，依據水利工程的運行規則及性能對已知的水資源量進行供水策略的制定，其最大的約束在于水利工程的運行性能以及所能支配的水資源量。而與之功能類似的水資源調配方式還有對水資源的宏觀配置，兩者可以做如下理解：通過水資源合理配置來實現宏觀層面的水資源整體規劃，通過水資源調度能結合水利工程將水資源落實到微觀調配實踐當中。

水資源宏觀配置和微觀調度是實現水資源合理調配的兩個不可分割的步驟，但現有的技術尚未有耦合兩者的深入研究。水資源配置和調度耦合研究的必要性如下：水資源合理配置的模擬是根據多年歷史來水系列和相應年份的用水資料，建立合理配置模型進行長系列運行操作求得的，它反映了在多年來水情況下，為獲得全系統最佳效益所應遵循的調度方式，在通常情況下，可利用該配置模型制訂年調度運行計劃，并可獲得相應多年系列的最佳效益，然而，把該配置模型應用于某個具體調度時段(如旬、日等)進行調度時，未必能獲得最佳效益，甚至出現較大的偏差，同時這種模型也無法準確描述系統在具體調度時段的狀態，無法給出某一具體時段的調度過程，所以需要研究水資源在具體時段的最優調度決策。另外，水資源調度方案除了受到當前條件下各行業用水需求形勢、經濟政策、水資源稟賦等多種因素影響，同時也受到水利有關部門水量宏觀配置方案的嚴格約束，因此需要在事前約束與實時影響之間取得水資源調度方案的均衡解。因此，如何實現水資源宏觀配置與水資源微觀調度的緊密耦合是今后在水資源調配研究領域中應該著重思考的課題。

發明內容

本發明的目的是通過水資源宏觀規劃與微觀調度運行的緊密耦合，實現在水資源分配過程中同時考慮事前約束與實時影響因素，從而實現水資源調度方案的最優均衡解。

本發明采用上述的技術目的，采用如下的技術方案。

本發明的一種基于宏觀配置方案的水資源多目標均衡調度方法，包括以下步驟：

S1構建水資源宏觀配置模型，并運行得出最優的水資源宏觀配置方案；

S2概化水資源多目標均衡調度系統，并進行模型參數設置；

S3基于水資源宏觀配置方案，耦合多目標均衡調度模型的時間序列，目標函數和約束條件；

S4構建水資源多目標均衡調度模型，采用高斯優化混沌粒子群算法(GCPSO)對模型進行求解并得到多目標均衡解；

S5判斷多目標均衡解是否滿足全時段、各計算分區最優均衡解，若不滿足，重復S4；若滿足，則輸出水資源多目標均衡調度最優解。

本發明的基于宏觀配置方案的水資源多目標均衡調度方法，進一步的，步驟S3包括，