[發明專利]一種考慮水力響應特性的跨流域調水工程旬水量優化調度計劃編制方法

有效

• 申請號: 202110202907.6
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112785087B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 雷曉輝;王超;陳曦;陳齊;管佳佳;黃軍;胡魏耿;馮文文
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院;安徽省引江濟淮集團有限公司;安徽省水利水電勘測設計研究總院有限公司;中水淮河規劃設計研究有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

1.一種考慮水力響應特性的跨流域調水工程旬水量優化調度計劃編制方法，其特征在于：包括如下步驟

S1、根據調水工程各對象的水力聯系以及水力響應特性，構建跨流域調水工程模型網絡概化圖；

S2、在模型網絡概化圖的基礎上，構建調水工程旬水量優化調度模型并運用差分進化算法實現模型的高效求解；

S3、根據模型求解得到的最優解，制定調水工程旬水量優化調度計劃；

步驟S2包括如下內容，

S21、選擇旬缺水量最少、旬能耗最小、湖泊不平衡水量最小作為調水工程旬水量優化調度模型的目標函數；

S22、采用差分進化算法求解調水工程旬水量優化調度模型以得到最優解；

調水工程旬水量優化調度模型的目標函數的計算方式如下，

旬缺水量最少的計算公式如下：

其中，T₁為旬缺水量；Q_s,t為t時段系統總供水流量；Q_d,t為t時段系統總需水流量；△t為水量計算時間間隔；T為旬內水量計量的總時段數；△t×T＝240小時，旬調度的調度期為10天；總供水流量Q_s,t和總需水流量Q_d,t指調水工程末端出口斷面的需水和供水流量，沿線其余分水口均按需求流量完全滿足；

旬能耗最小的計算公式如下，

其中，T₂為旬能耗；ρ為水的密度；g為重力加速度；n為泵站總數；Q_i,t為第i個泵站t時段的提水流量；H_i,t為第i個泵站t時段的提水揚程，為t時段第i座泵站后平均水位，為t時段第i座泵站前平均水位，當H_i,t0且達到水泵最低運行揚程時，上述泵站為提水運行狀態，η_i,t第i個泵站t時段的運行效率；

湖泊不平衡水量最小的計算公式如下，

其中，T₃為湖泊不平衡水量；m為湖泊個數；Q_i,out,t為第i個湖泊t時段的調出流量；Q_i,in,t表示第i個湖泊t時段的調入流量。

2.根據權利要求1所述的考慮水力響應特性的跨流域調水工程旬水量優化調度計劃編制方法，其特征在于：步驟S1具體為，將跨流域調水工程中需要考慮的各類對象進行概化，生成跨流域調水工程模型網絡概化圖；所述各類對象包括泵站、輸水渠道、湖泊、節制閘和分水口。

3.根據權利要求2所述的考慮水力響應特性的跨流域調水工程旬水量優化調度計劃編制方法，其特征在于：泵站的概化方式為，將泵站概化為泵站計算節點，按照過泵流量以及泵站上下游水位計算泵站能耗。

4.根據權利要求2所述的考慮水力響應特性的跨流域調水工程旬水量優化調度計劃編制方法，其特征在于：節制閘的概化方式為，將節制閘概化為閘門計算節點，按照出入流平衡進行水量平衡計算。

5.根據權利要求2所述的考慮水力響應特性的跨流域調水工程旬水量優化調度計劃編制方法，其特征在于：分水口的概化方式為，將分水口概化為分水口計算點，按照需水量和供水量進行水量平衡計算。

6.根據權利要求2所述的考慮水力響應特性的跨流域調水工程旬水量優化調度計劃編制方法，其特征在于：湖泊的概化方式為，若調水工程按照設計供水能力供水在預設日期內對湖泊水位影響小，則將湖泊概化為水位邊界；若調水工程按照設計供水能力供水在預設日期內對湖泊水位影響大，則將湖泊概化為調蓄水庫。