[發(fā)明專利]一種耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011076986.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112132488A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜小洲;羅軍剛;張曉;劉剛;薛偉;劉艷;肖瑜;侯杰
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省引漢濟(jì)渭工程建設(shè)有限公司;西安理工大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 吳林

1.一種耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、構(gòu)建水庫優(yōu)化調(diào)度模型；

S11、收集水庫特征參數(shù)；

S12、提取水庫的多個調(diào)度目標(biāo)并進(jìn)行定量化描述；

S13、對水庫的多個調(diào)度目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析

S131、將定量化描述的多個調(diào)度目標(biāo)兩兩組合，形成多組雙目標(biāo)模型；

S132、根據(jù)水庫特征參數(shù)，運(yùn)用優(yōu)化算法對雙目標(biāo)模型進(jìn)行優(yōu)化求解；

S133、對雙目標(biāo)模型優(yōu)化求解的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，根據(jù)相關(guān)性分析的結(jié)果提取利益沖突的多個調(diào)度目標(biāo)構(gòu)成目標(biāo)集；

S14、根據(jù)目標(biāo)集構(gòu)建水庫優(yōu)化調(diào)度模型；

S2、運(yùn)用優(yōu)化算法對水庫的多個優(yōu)化調(diào)度模型進(jìn)行求解，獲得調(diào)度方案集；

S3、根據(jù)多屬性決策法對調(diào)度方案集進(jìn)行優(yōu)選，獲得偏好調(diào)度方案；

S31、構(gòu)建水庫調(diào)度方案的合理性評價指標(biāo)體系；

S32、基于合理性評價指標(biāo)體系，運(yùn)用多屬性決策法優(yōu)選偏好調(diào)度方案。

2.如權(quán)利要求1所述的耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟S11中的水庫特征參數(shù)包括：水庫死水位、正常蓄水位、水庫庫容、興利庫容、裝機(jī)容量、水電站綜合出力系數(shù)、機(jī)組最小過機(jī)流量、機(jī)組最大過機(jī)流量、灌溉孔最大引水流量、發(fā)電引水孔最大引水流量、發(fā)電最大工作水頭。

3.如權(quán)利要求1所述的耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟S12中的調(diào)度目標(biāo)包括：

目標(biāo)1：供水效率最大

以缺水指數(shù)最小作為供水效率的目標(biāo)函數(shù)，如式(1)：

式(1)中：N為樣本年數(shù)；T為調(diào)度時段；D_i,j為各用戶的需水量，10⁸m³；W_i,j為各用戶實(shí)際供水量，10⁸m³；k為缺水社會影響指數(shù)，k取值為2；

目標(biāo)2:灌溉效益最大，如式(2)：

式(2)中：Y為灌溉效益；W_t為時段灌溉水量；f(W_t)為灌溉水量與灌溉效益的關(guān)系，在不考慮化肥施用折純量、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員和農(nóng)用機(jī)械總勞動力變化的情況下，利用面積比擬法，得到灌區(qū)灌溉效益與灌溉水量的效益關(guān)系如式(3)：

f(W_t)＝7.16×W_t^0.087 (3)

目標(biāo)3：發(fā)電效益最大，如式(4)：

式(4)中：E為發(fā)電效益；T為時段總數(shù)；A_t為電價，K為出力系數(shù)；為t時段發(fā)電流量；H_t為發(fā)電水頭；Δt為時段歷時；

目標(biāo)4：生態(tài)效益最大，即生態(tài)年平均流量偏差指標(biāo)AAPFD值最小，如式(5)：

式(5)中：R為生態(tài)AAPFD值；Q_t為t時段調(diào)度后流量；為t時段天然流量；為調(diào)度期內(nèi)天然流量的平均值。

4.如權(quán)利要求3所述的耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟S131中多組雙目標(biāo)模型為：

式(6)中R為生態(tài)AAPFD值，E為發(fā)電效益，Y為灌溉效益，SI為缺水指數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟S132中優(yōu)化算法為帕累托最優(yōu)解算法，則當(dāng)帕累托曲線圖存在近似正比例關(guān)系，則調(diào)度目標(biāo)間為正相關(guān)關(guān)系；當(dāng)帕累托曲線圖存在近似反比例關(guān)系，則調(diào)度目標(biāo)間存在矛盾關(guān)系；當(dāng)帕累托曲線呈現(xiàn)無規(guī)律散點(diǎn)，則兩目標(biāo)間無相關(guān)性。