申请/专利权人：中国长江电力股份有限公司

申请日：2022-06-06

公开（公告）日：2024-02-13

公开（公告）号：CN115099468B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q10/067;G06Q10/0631;G06Q50/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.13#授权;2022.10.14#实质审查的生效;2022.09.23#公开

摘要：本发明公开了一种串联水库群防洪库容优化分配的计算方法，包括以下步骤：按照梯级总预留库容要求将计算期分为两个调度时段，获取水位范围约束、水位变幅约束、出库流量范围约束、出库流量变幅约束、初水位、末水位、来水等信息；根据水位范围及水位变幅约束缩窄各水库水位运行区间；将梯级总预留库容转化为梯级总拦蓄量；以梯级弃水量最小或发电量最大为目标，建立梯级水库防洪库容优化分配模型；采用动态规划法求解梯级水库防洪库容优化分配模型，得出梯级总拦蓄量在各水库间的最优分配结果，并将其转化为各水库的预留库容分配结果；本发明综合考虑了有预留库容阶段及后续阶段的来水形势，对梯级总预留库容在各水库间进行了合理优化的分配。

主权项：1.一种串联水库群防洪库容优化分配的计算方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1、对多个串联水库组成的梯级水库群，按照梯级总预留库容要求将计算期分为两个调度时段，获取水位范围约束、水位变幅约束、出库流量范围约束、出库流量变幅约束、初水位、末水位和来水信息；步骤2、根据水位范围及水位变幅约束缩窄各水库水位运行区间；步骤3、将梯级总预留库容转化为梯级总拦蓄量；步骤4、以梯级弃水量最小或发电量最大为目标，建立梯级水库防洪库容优化分配模型；步骤5、以第i级水库分配拦蓄量前的剩余拦蓄量为状态变量，第i级水库分配的拦蓄量为决策变量，基于动态规划法求解梯级水库防洪库容优化分配模型，得出梯级总拦蓄量在各水库间的最优分配结果，并将其转化为各水库的预留库容分配结果；所述步骤1中调度初时刻为T0，有梯级总预留库容约束的时刻为T1，调度末时刻为T2，则以T0~T1时段为调度时段1，以T1~T2时段为调度时段2，分别计算两时段的调度时长和，单位为日；所述步骤4中梯级水库防洪库容优化分配模型如下：（1）目标函数若以梯级发电量最大为目标，则目标函数表示为： ；若以梯级弃水量最小为目标，则目标函数表示为： ；式中，表示第i级水库的发电流量、水头与出力的函数关系；、、分别表示第i级水库第j时段的发电流量、水头、弃水流量；、分别表示梯级发电量、梯级弃水量；（2）约束条件梯级总预留库容约束：；将梯级总预留库容转化为梯级总拦蓄量的计算方式为： ；式中，表示调度初时刻的梯级总预留库容；表示第1时段末的梯级总预留库容，即需要分配的梯级总预留库容；表示第1时段的梯级总拦蓄量；水量平衡约束： 水位约束：水位变幅约束：出库流量约束：出库流量变幅约束：尾水位计算：水头计算：发电流量和弃水流量：预想出力约束：式中，u[i]表示第i级水库分配的拦蓄量；、、、、、、、、、、、分别表示第i级水库第j时段的末库容、入库流量、出库流量、下游水位、水头、区间流量、预想出力、发电流量、弃水流量、库水位、最小出库流量、最大出库流量；表示第i级水库的流量变幅；表示第i级水库的出库流量与尾水位的函数关系；采用动态规划法求解梯级水库防洪库容优化分配模型，需要将其转换为动态规划的形式，即：（1）状态变量：用X[i]表示第i级水库分配拦蓄量前的剩余拦蓄量，为状态变量，X[1]=，X[n+1]=0；（2）决策变量：第i级水库分配的拦蓄量u[i]；（3）状态转移方程：；（4）根据目标函数建立递推方程：若目标函数为发电量最大，则递推方程为 ； ；若目标函数为弃水量最小，则递推方程为 ； ；式中，表示对第i级水库分配拦蓄量前的剩余拦蓄量与第i~n级水库最优效益的函数关系；表示第i级水库分配拦蓄量前的剩余拦蓄量、第i级水库拦蓄量与第i级水库发电量的函数关系；表示第i级水库分配拦蓄量前的剩余拦蓄量、第i级水库拦蓄量与第i级水库弃水量的函数关系；表示满足约束条件的X[i+1]的集合；（5）约束条件包括：决策变量u[i]的取值范围约束： ,i=1,…,n. 状态变量X[i]的取值范围约束： 最末级水库的出库流量： ；第i级水库第1时段末水位：由第i级水库的出库流量反推入库流量： ,i=1,…,n.第i级水库的入库流量反推第i-1级水库的出库流量： 出库流量约束：出库流量变幅约束：尾水位计算：水头计算：发电流量和弃水流量：预想出力约束：式中，表示第i级水库水位与库容的函数关系；表示的反函数；、分别表示最末级水库第1时段和第2时段的出库流量；、分别表示第1级水库第1时段和第2时段的入库流量；、分别表示第i级水库第1时段和第2时段的区间流量；表示调度末时刻的梯级总预留库容；、分别表示的取值下限、取值上限；、分别表示的取值下限、取值上限；（6）从最末级水库开始采用动态规划法逆推计算，直至第1级水库，可得各水库拦蓄量分配的最优决策，式中表示第i级水库的最优分配拦蓄量。

全文数据：

权利要求：

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