[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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011076986.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN112132488A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜小洲;羅軍剛;張曉;劉剛;薛偉;劉艷;肖瑜;侯杰
• 申請(qǐng)（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(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 吳林

本發(fā)明涉及水庫調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種耦合建模?優(yōu)化?優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，包括以下步驟：構(gòu)建水庫多目標(biāo)調(diào)度模型；收集水庫特征參數(shù)；多個(gè)調(diào)度目標(biāo)的相關(guān)性分析；運(yùn)用優(yōu)化算法對(duì)雙目標(biāo)模型進(jìn)行優(yōu)化求解；根據(jù)相關(guān)性結(jié)果提取利益沖突的調(diào)度目標(biāo)構(gòu)成目標(biāo)集；構(gòu)建調(diào)度模型根據(jù)目標(biāo)集構(gòu)建水庫優(yōu)化調(diào)度模型；運(yùn)用多目標(biāo)優(yōu)化算法對(duì)優(yōu)化調(diào)度模型進(jìn)行求解獲得帕累托調(diào)度方案集；根據(jù)多屬性決策法對(duì)調(diào)度方案集進(jìn)行優(yōu)選，獲得偏好調(diào)度方案；這種水庫生態(tài)調(diào)度方法，完善傳統(tǒng)建模方法中的不足之處，進(jìn)而獲得最理想化的調(diào)度方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水庫調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法。

背景技術(shù)

水庫優(yōu)化調(diào)度是實(shí)現(xiàn)工程供水、發(fā)電、灌溉等經(jīng)濟(jì)效益最大化，優(yōu)化水庫放水過程的水庫運(yùn)用問題。水庫生態(tài)調(diào)度就是在傳統(tǒng)水庫調(diào)度的基礎(chǔ)上，將水庫和河道的生態(tài)服務(wù)功能考慮進(jìn)來的一種新的調(diào)度模式。在實(shí)際水庫生態(tài)調(diào)度中，存在：(1)調(diào)度目標(biāo)選擇缺乏定量分析，目標(biāo)選擇的科學(xué)性和依據(jù)不充分；(2)模型優(yōu)化求解獲得多個(gè)Pareto最優(yōu)解，如何結(jié)合實(shí)際進(jìn)行最優(yōu)解的偏好選擇。因此，本發(fā)明針對(duì)調(diào)度目標(biāo)提取與模型建立過程中，調(diào)度目標(biāo)相關(guān)性分析方法不明確、分析過程缺失，調(diào)度方案優(yōu)選方法仍有進(jìn)一步研究空間的科學(xué)問題，提出一種耦合了多目標(biāo)相關(guān)性分析、多目標(biāo)優(yōu)化、多屬性決策的貫通“建模-優(yōu)化-優(yōu)選”全過程的水庫調(diào)度方法。

水庫調(diào)度研究主要圍繞防洪減災(zāi)、興利除害這一主題展開。同時(shí)，追求多目標(biāo)效益最大化也是水庫運(yùn)用的主要目標(biāo)。因而，多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度是水庫調(diào)度的一個(gè)重要研究方向。當(dāng)前多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度研究主要的技術(shù)流程包括：收集資料、調(diào)度目標(biāo)提取、調(diào)度模型構(gòu)建、模型優(yōu)化求解、方案優(yōu)選。

從當(dāng)前多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度研究的主要技術(shù)流程可知，對(duì)于調(diào)度目標(biāo)定量化提取后，各目標(biāo)間相關(guān)性分析的研究存在缺失，由此造成調(diào)度目標(biāo)選取理論依據(jù)不足、目標(biāo)間可能存在正相關(guān)性等科學(xué)問題。并且調(diào)度模型優(yōu)化求解后獲得一個(gè)數(shù)量龐大的調(diào)度方案集，從眾多方案中快速優(yōu)選出決策者需要的偏好方案仍是研究需要進(jìn)一步深入的主要方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，完善傳統(tǒng)建模方法中的不足之處，進(jìn)而獲得最理想化的調(diào)度方案。

本發(fā)明提供了一種耦合建模-優(yōu)化-優(yōu)選的水庫生態(tài)調(diào)度方法，包括包括以下步驟：

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(gè)調(diào)度目標(biāo)并進(jìn)行定量化描述；

S13、對(duì)水庫的多個(gè)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(gè)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(duì)雙目標(biāo)模型進(jìn)行優(yōu)化求解；

S133、對(duì)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(gè)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(duì)水庫的多個(gè)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(duì)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(píng)價(jià)指標(biāo)體系；

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

上述步驟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。