專利名稱：一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法及系統(tǒng)，屬于梯級水庫調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國家能源經(jīng)濟(jì)的調(diào)整，我國以火電為主的能源結(jié)構(gòu)將逐步向多種能源開發(fā)利用，尤其是清潔可再生能源開發(fā)利用為優(yōu)先的方向轉(zhuǎn)變，而水電能源在未來一段時期內(nèi)仍將是清潔可再生能源的主要組成部分。一般梯級水電站群建設(shè)完成后，如何適應(yīng)電力市場的改革發(fā)展及廠網(wǎng)分開的要求，即如何使得已建工程充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)、社會效益，最大限度地提高企業(yè)在電力市場上競爭能力是各大流域發(fā)電公司面臨的新問題，而如何做好洪水調(diào)度就是所面臨的新問題之一。 傳統(tǒng)的梯級水庫群不能動態(tài)判斷洪水的級別并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)分級調(diào)度；同時，也無法在分級調(diào)度中根據(jù)水庫的調(diào)節(jié)性能、所處調(diào)度時期、預(yù)報來水的可靠性等綜合信息，實現(xiàn)保護(hù)下游防護(hù)對象和大壩安全及洪水資源化的要求，而且決策效率低下。另外，多庫串聯(lián)水電站群聯(lián)合防洪調(diào)度十分復(fù)雜，含有多種線性與非線性約束，用常規(guī)優(yōu)化算法求解，通常存在計算量大、解的精度差等缺點，近年發(fā)展起來的改進(jìn)動態(tài)規(guī)劃(POA)常用來對其求解，但是“維數(shù)”災(zāi)的問題仍將成為實際計算中難以克服的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法及系統(tǒng)，它可以動態(tài)判斷洪水的級別并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)分級調(diào)度；同時，可以實現(xiàn)保護(hù)下游防護(hù)對象和大壩安全及洪水資源化的要求，提高決策效率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法，包括以下步驟SI，根據(jù)實時庫水位和面臨洪水預(yù)報流量過程判斷洪水類別；S2，根據(jù)洪水類別及下游控制點防洪標(biāo)準(zhǔn)決策首要防護(hù)對象；S3，自動選取防洪優(yōu)化目標(biāo)及系統(tǒng)模型庫中對應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型；S4，利用改進(jìn)的遺傳算法對優(yōu)化調(diào)度模型求解并優(yōu)化。每個優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)均有對應(yīng)的調(diào)度模型，通過運(yùn)用最優(yōu)化原理和數(shù)值模擬仿真計算可以達(dá)到該模型對應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)。庫水位一定時，洪水預(yù)報來水總量越大則越危險，當(dāng)洪水總量超過某一個臨界值時，就會導(dǎo)致整場洪水無法全部以低于下游安全泄量進(jìn)行下泄，此時應(yīng)該進(jìn)入以保壩為主的防洪調(diào)度。同樣，當(dāng)預(yù)報來水總量一定時，庫水位越低則防洪能力越強(qiáng)，能夠更好地保護(hù)下游防洪對象。因此，當(dāng)前庫水位、預(yù)報洪水過程兩個因素直接決定了水庫能否控制下游防洪控制點的最大流量在安全泄量以下。需要在采集實時信息和預(yù)報過程信息的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬仿真演算進(jìn)行預(yù)判。洪水類別主要分為下游防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以下的小洪水以及超過下游防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的大洪水。前述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法中，步驟SI所述的判斷洪水類別具體包括以下步驟a.將下游防洪控制點的安全泄量作為削峰流量；b.根據(jù)實時庫水位、預(yù)報洪水過程和削峰流量進(jìn)行削峰調(diào)度；c.對上述削峰調(diào)度的庫水位過程進(jìn)行檢測，若最高庫水位超過大壩的設(shè)計洪水位，則該洪水為超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，若最高庫水位未超過大壩的設(shè)計洪水位，則該洪水為低于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水。對于未超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的小洪水，主要的優(yōu)化目標(biāo)是確保下游防護(hù)對象，更具體的是下游防洪損失最小和洪水資源利用最大化；對于超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的大洪水，主要采用分級調(diào)度的原理，綜合考慮下游防洪損失、下游群眾轉(zhuǎn)移時間、大壩安全和洪水資源利用最大化幾個目標(biāo)。前述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法中，步驟S2所述的根據(jù)洪水類別及下游控制點防洪標(biāo)準(zhǔn)決策首要防護(hù)對象具體包括a.若為超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，則首 要防護(hù)對象為大壩自身的安全，調(diào)洪過程中入庫洪水流量大于下游防洪控制點安全泄量時，跟蹤入庫流量進(jìn)行下泄；b.若為低于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，則首要防護(hù)對象為下游的防洪控制點，調(diào)洪過程中入庫洪水流量大于下游防洪控制點安全泄量時，水庫出庫流量控制在下游安全泄量以下。前述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法中，步驟S3，若防洪庫容有限或已定，則以最大限度地削減洪峰流量作為優(yōu)化目標(biāo)，采用最大削峰調(diào)度方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，其中，所述的最大削峰調(diào)度方式的調(diào)度模型為目標(biāo)函數(shù)min j ) + Q^2 (/)]' + [ / (7) + Q1, (/)]' +Λ + (/) + Qn ! ； (V)]- jt//即
M n mil! X Yj Hi! -I- Q^J2At ，M =
J=I <=1At約束條件
M初始防洪庫容約束Σ(^ν — cI- )Δ/ = ΛΚ
J=I最大下泄流量約束qi SQ;時段下泄流量約束“// < min( O, )泄流能力約束g/ΤΚ量平衡 A + 化“ —qI + =^KiL
22At馬斯京根洪水演進(jìn)啦=CoqQr1+ QqQf + C1QUs.t. qQ!^ =^+0^qQi = qi +Q/:,+1 i = I, 2, A , n; j = I, 2, A , M其中Qf為第i級水庫在第j時段的入庫洪水流量；
為根據(jù)目標(biāo)函數(shù)求解得到的最大削峰流量；qf為第i級水庫在第j時段的出庫流量；η為水庫級數(shù)，自上而下，i = 1，Λ Λη，整數(shù)；M為計算時段數(shù)，j = 1，Λ AM，整數(shù)；At為將調(diào)度周期劃分為M個時段的時段長；Λ Vi為第i級水庫的防洪庫容；β,.+1為第i級水庫和第i+Ι級水庫在第j時段的區(qū)間入流，且已逆向演算至第i級水庫的出庫處；qQ:為第i級水庫在第j時段的水庫出流與區(qū)間流量的和；
Z/為第i級水庫在第j時段的水位；Bi為第i級水庫在第j時段的閘門開度； /(2/，5/)為第1級水庫在第」_時段，對應(yīng)水位為Z、開度為5/時能夠提供的最
大下泄流量。前述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法中，步驟S3中，若預(yù)見期內(nèi)洪水的總?cè)霂焖繙p去洪水期間參與發(fā)電機(jī)組全部滿發(fā)所耗用的發(fā)電用水量的值為一正數(shù)值，預(yù)報出現(xiàn)最大的負(fù)偏差，上述數(shù)值仍為一正數(shù)值，并且當(dāng)前用來預(yù)泄的庫容大于上述正數(shù)值時，以確保單個水庫和梯級水庫的安全，及充分利用洪水資源，最大限度地減少棄水量作為優(yōu)化目標(biāo)，采用預(yù)泄優(yōu)化調(diào)度方式進(jìn)行調(diào)度，通過在洪水來臨前預(yù)泄水位使得入庫流量超過機(jī)組滿發(fā)流量，進(jìn)行超過部分入庫流量的攔蓄，從而增發(fā)電量，其中，所述的預(yù)泄優(yōu)化調(diào)度方式的調(diào)度模型為目標(biāo)函數(shù)min f, |/,(0 + (Ο]' + […(O + O,, (/)] +Λ + [i/;, (/) + Q., , (/)]即
M ηmin+(>!, )Δ/ ，M = LzL.
j=i ηAt約束條件初始防洪庫容約束- (I丨)Δ/ = AV·
■/二 I最大下泄流量約束qi <Q!時段下泄流量約^ Uj! < min( O,, 0,!:)泄流能力約束qj< qj (Z/, B)
Of +0J+i aJ + aj+l AVj水量平衡^~^——^=~L
22 At馬斯京根洪水演進(jìn)0/+11= CoqQr1 + ClCiQl + C2QUs.t. ClQr1=^r1+QHqQi = q; + β:,+1 i = I, 2, A , n; j = I, 2, A,M
其中Qf為第i級水庫在第j時段的入庫洪水流量；g為根據(jù)目標(biāo)函數(shù)求解得到的最大削峰流量；τ i為第i級水庫的預(yù)見期；f/為第i級水庫在第j時段的出庫流量；η為水庫級數(shù)，自上而下，i = 1，Λ Λη，整數(shù)；
M為計算時段數(shù)，j = 1，Λ AM，整數(shù)；At為將調(diào)度周期劃分為M個時段的時段長；Λ Vi為第i級水庫的防洪庫容；為第i級水庫和第i+Ι級水庫在第j時段的區(qū)間入流，且已逆向演算至第i級水庫的出庫處；</CV_為第i級水庫在第j時段的水庫出流與區(qū)間流量的和；為第i級水庫在第j時段的水位；為第i級水庫在第j時段的閘門開度；WW)為第i級水庫在第j時段，對應(yīng)水位為Z/、開度為5/時能夠提供的最
大下泄流量。前述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法中，步驟S4所述的利用改進(jìn)的遺傳算法對優(yōu)化調(diào)度模型求解并優(yōu)化包括以下步驟S41，初始群體的產(chǎn)生，即初始防洪調(diào)度方案個體的形成；S42，計算個體適應(yīng)值，即對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；S43，遺傳算子的實現(xiàn)。實現(xiàn)前述方法的一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)，包括水情自動測報系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和水調(diào)自動化系統(tǒng)，通信系統(tǒng)分別與水情自動測報系統(tǒng)和水調(diào)自動化系統(tǒng)連接。前述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)中，所述的水情自動測報系統(tǒng)包括遙測站、信息傳輸通道和中心控制站，信息傳輸通道分別與遙測站和中心控制站連接；其中，遙測站用于自動收集雨量、水位和其他水文參數(shù)的實時數(shù)據(jù)，在中心控制站的控制下按一定方式把這些數(shù)據(jù)編排成脈沖信號，通過信息傳輸通道傳遞到中心控制站；遙測站包括雨量計、水位計、編碼器、數(shù)傳機(jī)、電臺和電源設(shè)備；信息傳輸通道是連接遙測站與中心控制站之間的電波傳輸線，包括有線和無線兩類；中心控制站用于集中遙測系統(tǒng)內(nèi)各遙測站的水文數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算整理，及時做出洪水預(yù)報，并可控制閘門啟閉，進(jìn)行水利調(diào)度；中心控制站包括通信電臺和電子計算機(jī)。前述的一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)中，所述的通信系統(tǒng)包括光纖通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)和通信電源系統(tǒng)，通信電源系統(tǒng)分別與光纖通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)和生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)連接，光纖通信系統(tǒng)用于各分中心與集控中心間雙向信息傳輸，微波通信系統(tǒng)用于遙測采集站與所屬分中心之間數(shù)據(jù)傳輸，生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)用于集控中心內(nèi)部信息傳輸，通信電源系統(tǒng)用于為通信設(shè)備提供可靠的不間斷電源。前述的一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)中，所述的水調(diào)自動化系統(tǒng)包括信息收發(fā)單元、基礎(chǔ)信息存儲單元、模型存儲單元和信息處理單元，基礎(chǔ)信息存儲單元分別與信息收發(fā)單元和信息處理單元連接，模型存儲單元與信息處理單元連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)水庫的當(dāng)前運(yùn)行狀況、面臨的洪水過程以及下游安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，動態(tài)判斷洪水的級別并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)分級調(diào)度；同時，在分級調(diào)度中根據(jù)水庫的調(diào)節(jié)性能、所處調(diào)度時期、預(yù)報來水的可靠性等綜合信息，通過選取恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化調(diào)度目標(biāo)，實現(xiàn)了保護(hù)下游防護(hù)對象和大壩安全及洪水資源化的要求，同時提高了水庫群的決策效率；另外，與常規(guī)優(yōu)化算法中僅以一個初始點開始進(jìn)行迭代計算不同，改進(jìn)的遺傳算法是同時從多個初始點進(jìn)行計算，最終求得問題的最優(yōu)解，從而提高了梯級水庫群的決策效率，促使最終獲得最大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，采用本發(fā)明進(jìn)行洪水優(yōu)化調(diào)度，決策效率提高了 30%左右。



圖I是本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的一種實施例的工作流程圖；圖3是削平頭優(yōu)化調(diào)度的流程圖；圖4是梯級電站防洪優(yōu)化調(diào)度浮點遺傳算法求解的基本流程圖；圖5是預(yù)泄優(yōu)化調(diào)度的流程圖；圖6是削平頭優(yōu)化調(diào)度的調(diào)節(jié)概念圖；圖7是削平頭優(yōu)化調(diào)度時庫水位變化過程示意圖；圖8是預(yù)泄優(yōu)化調(diào)度的調(diào)節(jié)概念圖；圖9是預(yù)泄優(yōu)化調(diào)度時庫水位變化過程示意 圖10是可行個體的示意圖。附圖標(biāo)記1-水情自動測報系統(tǒng)，2-通信系統(tǒng)，3-水調(diào)自動化系統(tǒng)，4-遙測站，5-信息傳輸通道，6-中心控制站，7-光纖通信系統(tǒng)，8-微波通信系統(tǒng)，10-生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)，11-通彳目電源系統(tǒng)，12-/[目息收發(fā)單兀，13-基礎(chǔ)/[目息存儲單兀，14-模型存儲單兀，15-fg息處理單元。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例I :將本發(fā)明應(yīng)用于烏江梯級水電站群的防洪優(yōu)化調(diào)度中。一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)，如圖I所示，包括水情自動測報系統(tǒng)I、通信系統(tǒng)2和水調(diào)自動化系統(tǒng)3，通信系統(tǒng)2分別與水情自動測報系統(tǒng)I和水調(diào)自動化系統(tǒng)3連接。所述的水情自動測報系統(tǒng)I包括遙測站4、信息傳輸通道5和中心控制站6，信息傳輸通道5分別與遙測站4和中心控制站6連接；其中，遙測站4用于自動收集雨量、水位和其他水文參數(shù)的實時數(shù)據(jù)，在中心控制站6的控制下按一定方式把這些數(shù)據(jù)編排成脈沖信號，通過信息傳輸通道5傳遞到中心控制站6 ;遙測站4包括雨量計、水位計、編碼器、數(shù)傳機(jī)、電臺和電源設(shè)備；信息傳輸通道5是連接遙測站4與中心控制站6之間的電波傳輸線，包括有線和無線兩類；中心控制站6用于集中遙測系統(tǒng)內(nèi)各遙測站4的水文數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算整理，及時做出洪水預(yù)報，并可控制閘門啟閉，進(jìn)行水利調(diào)度；中心控制站6包括通信電臺和電子計算機(jī)。所述的通信系統(tǒng)2包括光纖通信系統(tǒng)7、微波通信系統(tǒng)8、生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)10和通信電源系統(tǒng)11。所述的水調(diào)自動化系統(tǒng)3包括信息收發(fā)單元12、基礎(chǔ)信息存儲單元13、模型存儲單元14和信息處理單元15，基礎(chǔ)信息存儲單元13分別與信息收發(fā)單元12和信息處理單元15連接，模型存儲單元14與信息處理單元15連接。上述實施例的工作原理(如圖2所示)水情自動測報系統(tǒng)I中的遙測站4如雨量計、水位計、編碼器等自動收集雨量、水位和其他水文參數(shù)的實時數(shù)據(jù)，遙測站4通過信息傳輸通道5如有線或無線將以上收集到 的數(shù)據(jù)傳輸至中心控制站6 (如通信電臺和電子計算機(jī)),在中心控制站6的控制下按一定方式把這些數(shù)據(jù)編排成脈沖信號，中心控制站6根據(jù)實時庫水位和面臨洪水預(yù)報流量過程測試洪水的類別，并將測試結(jié)果信息通過通信系統(tǒng)2 (如由通信電源系統(tǒng)11供電的光纖通信系統(tǒng)7、微波通信系統(tǒng)8、生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)10)傳輸至水調(diào)自動化系統(tǒng)3 ;水調(diào)自動化系統(tǒng)3的信息收發(fā)單元12接收洪水類別信息并存入基礎(chǔ)信息存儲單元13，信息處理單元15根據(jù)洪水類別及下游控制點防洪標(biāo)準(zhǔn)決策首要防護(hù)對象并自動選取防洪優(yōu)化目標(biāo)及讀取模型存儲單元14中所存儲的優(yōu)化調(diào)度模型；信息處理單元15利用改進(jìn)的遺傳算法對優(yōu)化調(diào)度模型求解并優(yōu)化。其中，判斷洪水類別具體包括以下步驟a.將下游防洪控制點的安全泄量作為削峰流量；b.根據(jù)實時庫水位、預(yù)報洪水過程和削峰流量進(jìn)行削峰調(diào)度；c.對上述削峰調(diào)度的庫水位過程進(jìn)行檢測，若最高庫水位超過大壩的設(shè)計洪水位，則該洪水為超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，若最高庫水位未超過大壩的設(shè)計洪水位，則該洪水為低于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水。其中，根據(jù)洪水類別及下游控制點防洪標(biāo)準(zhǔn)決策首要防護(hù)對象具體包括a.若為超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，則首要防護(hù)對象為大壩自身的安全，調(diào)洪過程中入庫洪水流量大于下游防洪控制點安全泄量時，跟蹤入庫流量進(jìn)行下泄；b.若為低于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，則首要防護(hù)對象為下游的防洪控制點，調(diào)洪過程中入庫洪水流量大于下游防洪控制點安全泄量時，水庫出庫流量控制在下游安全泄量以下。若防洪庫容有限或已定，則以最大限度地削減洪峰流量作為優(yōu)化目標(biāo)，采用最大削峰調(diào)度方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，其中，所述的最大削峰調(diào)度方式的調(diào)度模型為目標(biāo)函數(shù)min j { /丨 U) + Q1 , (/)]」+ [q, {/) + (λ , {!)} + Λ + [ / , (7) + (； , ^ , (/)]' \it即min 乞之("/ + Q^i .丨)2 Δ ，Μ =
M i=IAt約束條件
M初始防洪庫容約束Σ⑷/_ - <7； )Δ/ = .ΔV.最大下泄流量約束qi別
時段下泄流量約束
權(quán)利要求
1.一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法，其特征在于，包括以下步驟 Si，水情自動測報系統(tǒng)根據(jù)實時庫水位和面臨的洪水預(yù)報流量過程判斷洪水類別； S2，根據(jù)洪水類別及下游控制點防洪標(biāo)準(zhǔn)決策首要防護(hù)對象； S3，自動選取防洪優(yōu)化目標(biāo)及系統(tǒng)模型庫中對應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型； S4，利用改進(jìn)的遺傳算法對優(yōu)化調(diào)度模型求解并優(yōu)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法，其特征在于，步驟SI中所述的判斷洪水類別具體包括以下步驟a.將下游防洪控制點的安全泄量作為削峰流量；b.根據(jù)實時庫水位、預(yù)報洪水過程和削峰流量進(jìn)行削峰調(diào)度；c.對上述削峰調(diào)度的庫水位過程進(jìn)行檢測，若最高庫水位超過大壩的設(shè)計洪水位，則該洪水為超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，若最高庫水位未超過大壩的設(shè)計洪水位，則該洪水為低于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法，其特征在于，步驟S2中所述的根據(jù)洪水類別及下游控制點防洪標(biāo)準(zhǔn)決策首要防護(hù)對象具體包括a.若為超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，則首要防護(hù)對象為大壩自身的安全，調(diào)洪過程中入庫洪水流量大于下游防洪控制點安全泄量時，跟蹤入庫流量進(jìn)行下泄；b.若為低于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水，則首要防護(hù)對象為下游的防洪控制點，調(diào)洪過程中入庫洪水流量大于下游防洪控制點安全泄量時，水庫出庫流量控制在下游安全泄量以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法，其特征在于，步驟S3中，若防洪庫容有限或已定，則以最大限度地削減洪峰流量作為優(yōu)化目標(biāo)，采用最大削峰調(diào)度方式進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，其中，所述的最大削峰調(diào)度方式的調(diào)度模型為 目標(biāo)函數(shù)
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法，其特征在于，步驟S3中，若預(yù)見期內(nèi)洪水的總?cè)霂焖繙p去洪水期間參與發(fā)電機(jī)組全部滿發(fā)所耗用的發(fā)電用水量的值為一正數(shù)值，預(yù)報出現(xiàn)最大的負(fù)偏差，上述數(shù)值仍為一正數(shù)值，并且當(dāng)前用來預(yù)泄的庫容大于上述正數(shù)值時，以確保單個水庫和梯級水庫的安全，及充分利用洪水資源，最大限度地減少棄水量作為優(yōu)化目標(biāo)，采用預(yù)泄優(yōu)化調(diào)度方式進(jìn)行調(diào)度，通過在洪水來臨前預(yù)泄水位使得入庫流量超過機(jī)組滿發(fā)流量，進(jìn)行超過部分入庫流量的攔蓄，從而增發(fā)電量，其中，所述的預(yù)泄優(yōu)化調(diào)度方式的調(diào)度模型為 目標(biāo)函數(shù)即
6.實現(xiàn)權(quán)利要求I 5所述方法的一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，包括水情自動測報系統(tǒng)(I)、通信系統(tǒng)(2)和水調(diào)自動化系統(tǒng)(3)，通信系統(tǒng)(2)分別與水情自動測報系統(tǒng)(I)和水調(diào)自動化系統(tǒng)(3)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，所述的水情自動測報系統(tǒng)(I)包括遙測站(4)、信息傳輸通道(5)和中心控制站(6)，信息傳輸通道(5)分別與遙測站(4)和中心控制站(6)連接；其中，遙測站(4)用于自動收集雨量、水位和其他水文參數(shù)的實時數(shù)據(jù)，在中心控制站(6)的控制下按一定方式把這些數(shù)據(jù)編排成脈沖信號，通過信息傳輸通道(5)傳遞到中心控制站(6);遙測站(4)包括雨量計、水位計、編碼器、數(shù)傳機(jī)、電臺和電源設(shè)備；信息傳輸通道(5)是連接遙測站(4)與中心控制站(6)之間的電波傳輸線，包括有線和無線兩類；中心控制站(6)用于集中遙測系統(tǒng)內(nèi)各遙測站(4)的水文數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算整理，及時做出洪水預(yù)報，并可控制閘門啟閉，進(jìn)行水利調(diào)度；中心控制站(6 )包括通信電臺和電子計算機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，所述的通信系統(tǒng)(2)包括光纖通信系統(tǒng)(7)、微波通信系統(tǒng)(8)、生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)(10)和通信電源系統(tǒng)(11)，通信電源系統(tǒng)(11)分別與光纖通信系統(tǒng)(7)、微波通信系統(tǒng)(8)和生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)(10)連接，光纖通信系統(tǒng)(7)用于各分中心與集控中心間雙向信息傳輸，微波通信系統(tǒng)(8)用于遙測采集站與所屬分中心之間數(shù)據(jù)傳輸，生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)(10)用于集控中心內(nèi)部信息傳輸，通信電源系統(tǒng)(11)用于為通信設(shè)備提供可靠的不間斷電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的系統(tǒng)，其特征在于，所述的水調(diào)自動化系統(tǒng)(3)包括信息收發(fā)單元(12)、基礎(chǔ)信息存儲單元(13)、模型存儲單元(14)和信息處理單元(15)，基礎(chǔ)信息存儲單元(13)分別與信息收發(fā)單元(12)和信息處理單元(15)連接，模型存儲單元(14)與信息處理單元(15)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種梯級水庫群聯(lián)合防洪優(yōu)化調(diào)度的方法及系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟S1，根據(jù)實時庫水位和面臨洪水預(yù)報流量過程判斷洪水類別；S2，根據(jù)洪水類別及下游控制點防洪標(biāo)準(zhǔn)決策首要防護(hù)對象；S3，自動選取防洪優(yōu)化目標(biāo)及系統(tǒng)模型庫中對應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型；S4，利用改進(jìn)的遺傳算法對優(yōu)化調(diào)度模型求解并優(yōu)化。本發(fā)明動態(tài)判斷洪水的級別并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)分級調(diào)度；同時，在分級調(diào)度中根據(jù)水庫的調(diào)節(jié)性能、所處調(diào)度時期、預(yù)報來水的可靠性等綜合信息，通過選取恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化調(diào)度目標(biāo)，實現(xiàn)了保護(hù)下游防護(hù)對象和大壩安全及洪水資源化的要求，提高了水庫群的決策效率，據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，采用本發(fā)明后，決策效率提高了30%左右。
文檔編號G06Q10/04GK102817335SQ201210241299
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者戴建煒, 李曉英, 陳守倫, 肖燕, 芮鈞, 王安東, 李成俊 申請人:貴州烏江水電開發(fā)有限責(zé)任公司