[發(fā)明專利]梯級水庫消落期運(yùn)行水位協(xié)同調(diào)度方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111495608.2
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114331033A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周研來;郭生練;王俊;許崇育;陳華;朱迪
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué);中國長江三峽集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.梯級水庫消落期運(yùn)行水位協(xié)同調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，消落期分期：運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)表征水庫消落期極值流量的季節(jié)性特征，將水庫消落期劃分為枯水期、過渡期和汛前消落期；

步驟二，消落水位優(yōu)化：構(gòu)建適應(yīng)消落期流量季節(jié)性特征的水庫多級供水目標(biāo)函數(shù)，以水庫出庫流量為決策變量，仿生進(jìn)化算法為求解算法，推求梯級水庫消落期運(yùn)行水位協(xié)同調(diào)度方案集；

步驟三，水動力仿真：對方案集中各梯級水庫分別采用水動力學(xué)方法分別模擬水庫分期消落水位調(diào)度的上游回水區(qū)泥沙沖淤變化、下游水污染擴(kuò)散和下游洪水演進(jìn)過程；

步驟四，多目標(biāo)決策分析：以步驟二得到的最大化發(fā)電量、河道外供水量以及步驟三得到的泥沙減淤量、污染推移距離、水位上漲幅度、水位日上漲率和最小化防洪風(fēng)險(xiǎn)、污染影響時(shí)間、污染團(tuán)濃度為評價(jià)指標(biāo)，以組合距離評估法為決策方法，優(yōu)選水庫調(diào)度方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯級水庫消落期運(yùn)行水位協(xié)同調(diào)度方法，其特征在于：

其中，在步驟一中，首先對水庫長系列逐日入庫流量資料，分別采用年最大值和年最小值取樣法構(gòu)建極值流量和發(fā)生時(shí)間的序列對和然后運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將水庫的消落期劃分為枯水期、過渡期和汛前消落期三分期，枯水期和汛前消落期取外包線，過渡期取內(nèi)包線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯級水庫消落期運(yùn)行水位協(xié)同調(diào)度方法，其特征在于：

其中，在步驟二中，多級供水目標(biāo)是指面向不同區(qū)域、不同消落期分期的多重水資源利用需求的供水調(diào)度目標(biāo)；針對枯水期和過渡期的水庫調(diào)度，考慮中長期徑流預(yù)測結(jié)果，以有效預(yù)見期內(nèi)發(fā)電量最大化和供水量最大化為目標(biāo)，常態(tài)化調(diào)度目標(biāo)函數(shù)如下：

式中，HG和WS分別為發(fā)電量最大化和供水量最大化目標(biāo)函數(shù)；max{·}為最大化函數(shù)；M為年數(shù)；N為水庫數(shù)目；為第i個(gè)水庫有效預(yù)見期；K_i和分別為第i個(gè)水庫機(jī)組出力系數(shù)和發(fā)電引用流量；和分別為第i個(gè)水庫河道外供水流量、灌溉流量和調(diào)水流量；Δt為計(jì)算時(shí)段；

針對汛前消落期的水庫調(diào)度，考慮短期洪水預(yù)報(bào)結(jié)果，以有效預(yù)見期內(nèi)防洪風(fēng)險(xiǎn)最小化和發(fā)電量最大化為優(yōu)化目標(biāo)，常態(tài)化調(diào)度目標(biāo)函數(shù)如下：

式中，F(xiàn)R為防洪風(fēng)險(xiǎn)最小化目標(biāo)函數(shù)；V_i(t)為第i個(gè)水庫t時(shí)刻的庫容；為第i個(gè)水庫汛限水位對應(yīng)的庫容；min{·}為最小化函數(shù)。