基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法。所述方法包括以下步骤：S1，收集基本资料和约束要求；S2，确定上下游水库水位的初始值；S3，计算上下游水库的出库流量；S4，计算防洪控制点的流量过程；S5，逐一判断防洪控制点是否低于安全泄量；S6，判断下游水库起调水位是否低于死水位。本发明专利技术在具有在不影响防洪作用的前提下，利用下游水库的调节库容替换上游水库的防洪库容，提高梯级水库调度的灵活性，为梯级水库优化调度起到良好的指导作用。

Cascade optimal dispatching method based on dynamic allocation of flood control reservoir capacity

The invention discloses a cascade optimal dispatching method based on dynamic allocation of flood control reservoir capacity. The method includes the following steps: S1, collecting basic data and restriction requirements; S2, determining the initial value of upstream and downstream reservoir water level; S3, calculating the outflow of upstream and downstream reservoirs; S4, calculating the flow process of flood control points; S5, judging whether the flood control points are lower than the safe discharge; S6, judging whether the downstream reservoir starting water level is lower than the dead water level. The invention has the function of replacing the flood control capacity of the upstream reservoir by the regulation capacity of the downstream reservoir without affecting the flood control function, and improves the flexibility of the cascade reservoir dispatching, thus playing a good guiding role for the optimal dispatching of the cascade reservoir.

【技术实现步骤摘要】
基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法
本专利技术涉及水利水电
，具体涉及一种基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法。
技术介绍
具有防洪任务的水库，汛期为防洪调度，需要将水库水位降至汛限水位，以在洪水到来时，拦蓄洪水，保障下游防洪对象的防洪安全。但是汛期控制水位至汛限水位以下运行，降低了发电水头，降低了汛期的发电效益，特别是对于山区河道型水库，预留防洪库容水位下降幅度较大，对发电的影响更大。如果在防洪水库的上游存在调节性能较高、库容较大的水库，利用上游水库的兴利库容替代防洪水库的防洪作用，从而释放汛期防洪水库的防洪要求，提高汛期水库的运行水位，进而提高梯级水库的发电效益。但是因为上下游水库的来水组成及来水量级不同，以及洪水在两库之间传播时间，对防洪调度的相应时间造成影响，因此上游水库的兴利库容与下游水库的防洪库容之间的替换关系并不是等效的，只能部分替代下游水库的防洪库容。如何判别上游水库的兴利库容是否能替代下游水库的防洪作用，以及替换防洪库容之间等效关系，需要借助一定的研究方法来定量分析确定，进而在保障不影响防洪作用的前提下，实现防洪库容在梯级水库之间的动态分配，是目前梯级水库优化调度中需要解决的一个问题。如何充分利用梯级水库的特点，将上游水库的兴利库容用于防洪调度，释放承担防洪任务的下游水库的防洪库容，实现防洪库容动态分配，在满足不影响防洪作用的前提下，提高梯级水库总体的发电效益和提高水库发电调度的灵活性，具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种A。本专利技术提供了一种基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法，包括以下步骤：a.收集上游水库和下游水库基本数据和有数约束要求；b.确定上游水库和下游水库水位的初始值；c.计算上游水库和下游水库的出库流量；d.计算防洪控制点的流量过程；e.逐一判断防洪控制点的流量过程是否低于安全流量；f.如果所有计算时段的防洪控制点流量小于安全流量，则判断下游水库的调节库容可替换上游水库的防洪库容；g.如果任一计算时段的防洪控制点流量大于安全流量，小幅下调下游水库起调水位；判断下调后的下游水库起调水位；i.如果下游水库的起调水位小于下游水库的死水位，则判断不可利用下游水库的调节库容替换上游水库的防洪库容；j.如果下游水库的起调水位大于下游水库的死水位，则重复步骤c-f。上述技术方案中，步骤a中所述上游水库和下游水库基本数据和有数约束要求包括上下游梯级库水位库容曲线、泄流能力曲线、水库的汛限水位、上游水库来水流量、上下游水库之间的区间流量、下游水库至防洪对象之间的区间流量、水库防洪对象的安全限量、上下游水库的防洪调度方式。上述技术方案中，步骤包括将上游水库的起调水位Z1设置为高于汛限水位Z1,xun低于正常蓄水位Z1,max的任意值；将下游水库的起调水位Z2设置为汛限水位Z2,xun等于被替代防洪库容的水库高于汛限水位的值，即：Z1∈[Z1,xun，Z1,max]Z2＝Z2,xun其中，Z1,xun为被替代防洪库容的水库汛限水位；Z1为被替代防洪库容的水库的起调水位；Z1,max为被替代防洪库容的水库的正常蓄水位；Z2为替代防洪库容的水库的起调水位；Z2,xun为替代防洪库容的水库汛限水位。上述技术方案中，步骤c中，上游水库和下游水库的出库流量的计算公式如下：其中，为上游水库t时刻的出库流量；为上游水库t时刻的入库流量；为下游水库t时刻的入库流量；为下游水库t时刻的出库流量；为上下游水库之间的区间流量。上述技术方案中，步骤d中，防洪控制点的流量过程的计算公式如下：其中，为下游水库至防洪控制点之间的区间流量；为防洪控制点的计算流量。上述技术方案中，步骤f还包括判定下游水库起始水位Z2即为替换库容对应的水位ZT。上述技术方案中，步骤g中，下调下游水库起调水位的计算公式为：Z2＝Z2*-0.01；其中，Z2*为下调前下游水库起调水位。本专利技术对同位于一条河流且防洪效果部分或全部可被替代的上下游梯级水库，提出了一种基于防洪库容动态分配的梯级水库优化调度方法，使得在具有相同防洪作用的同时，提高梯级水库调度的灵活性，符合汛期水库实际调度的需要，得到的结果具有直观、实用的特点。附图说明图1是本专利技术原理示意图；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，便于清楚地了解本专利技术，但它们不对本专利技术构成限定。如图1所示，本专利技术提供了一种基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法，包括以下步骤：a.收集上游水库和下游水库基本数据和有数约束要求；b.确定上游水库和下游水库水位的初始值；c.计算上游水库和下游水库的出库流量；d.计算防洪控制点的流量过程；e.逐一判断防洪控制点的流量过程是否低于安全流量；f.如果所有计算时段的防洪控制点流量小于安全流量，则判断下游水库的调节库容可替换上游水库的防洪库容；g.如果任一计算时段的防洪控制点流量大于安全流量，小幅下调下游水库起调水位；判断下调后的下游水库起调水位；i.如果下游水库的起调水位小于下游水库的死水位，则判断不可利用下游水库的调节库容替换上游水库的防洪库容；j.如果下游水库的起调水位大于下游水库的死水位，则重复步骤c-f。上述技术方案中，步骤a中所述上游水库和下游水库基本数据和有数约束要求包括上下游梯级库水位库容曲线、泄流能力曲线、水库的汛限水位、上游水库来水流量、上下游水库之间的区间流量、下游水库至防洪对象之间的区间流量、水库防洪对象的安全限量、上下游水库的防洪调度方式。上述技术方案中，步骤包括将上游水库的起调水位Z1设置为高于汛限水位Z1,xun低于正常蓄水位Z1,max的任意值；将下游水库的起调水位Z2设置为汛限水位Z2,xun等于被替代防洪库容的水库高于汛限水位的值，即：Z1∈[Z1,xun，Z1,max]Z2＝Z2,xun其中，Z1,xun为被替代防洪库容的水库汛限水位；Z1为被替代防洪库容的水库的起调水位；Z1,max为被替代防洪库容的水库的正常蓄水位；Z2为替代防洪库容的水库的起调水位；Z2,xun为替代防洪库容的水库汛限水位。上述技术方案中，步骤c中，上游水库和下游水库的出库流量的计算公式如下：其中，为上游水库t时刻的出库流量；为上游水库t时刻的入库流量；为下游水库t时刻的入库流量；为下游水库t时刻的出库流量；为上下游水库之间的区间流量。上述技术方案中，步骤d中，防洪控制点的流量过程的计算公式如下：其中，为下游水库至防洪控制点之间的区间流量；为防洪控制点的计算流量。上述技术方案中，步骤f还包括判定下游水库起始水位Z2即为替换库容对应的水位ZT。上述技术方案中，步骤g中，下调下游水库起调水位的计算公式为：Z2＝Z2*-0.01；其中，Z2*为下调前下游水库起调水位。本专利技术对同位于一条河流且防洪效果部分或全部可被替代的上下游梯级水库，提出了一种基于防洪库容动态分配的梯级水库优化调度方法，使得在具有相同防洪作用的同时，提高梯级水库调度的灵活性，符合汛期水库实际调度的需要，得到的结果具有直观、实用的特点。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：a.收集上游水库和下游水库基本数据和有数约束要求；b.确定上游水库和下游水库水位的初始值；c.计算上游水库和下游水库的出库流量；d.计算防洪控制点的流量过程；e.逐一判断防洪控制点的流量过程是否低于安全流量；f.如果所有计算时段的防洪控制点流量小于安全流量，则判断下游水库的调节库容可替换上游水库的防洪库容；g.如果任一计算时段的防洪控制点流量大于安全流量，小幅下调下游水库起调水位；判断下调后的下游水库起调水位；i.如果下游水库的起调水位小于下游水库的死水位，则判断不可利用下游水库的调节库容替换上游水库的防洪库容；j.如果下游水库的起调水位大于下游水库的死水位，则重复步骤c‑f。

【技术特征摘要】
1.一种基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：a.收集上游水库和下游水库基本数据和有数约束要求；b.确定上游水库和下游水库水位的初始值；c.计算上游水库和下游水库的出库流量；d.计算防洪控制点的流量过程；e.逐一判断防洪控制点的流量过程是否低于安全流量；f.如果所有计算时段的防洪控制点流量小于安全流量，则判断下游水库的调节库容可替换上游水库的防洪库容；g.如果任一计算时段的防洪控制点流量大于安全流量，小幅下调下游水库起调水位；判断下调后的下游水库起调水位；i.如果下游水库的起调水位小于下游水库的死水位，则判断不可利用下游水库的调节库容替换上游水库的防洪库容；j.如果下游水库的起调水位大于下游水库的死水位，则重复步骤c-f。2.根据权利要求1所述的基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法，其特征在于，步骤a中所述上游水库和下游水库基本数据和有数约束要求包括上下游梯级库水位库容曲线、泄流能力曲线、水库的汛限水位、上游水库来水流量、上下游水库之间的区间流量、下游水库至防洪对象之间的区间流量、水库防洪对象的安全限量、上下游水库的防洪调度方式。3.根据权利要求1所述的基于防洪库容动态分配的梯级优化调度方法，其特征在于步骤b，将上游水库的起调水位Z1设置为高于汛限水位Z1,xun低于正常蓄水位Z1,max的任意值...

【专利技术属性】
技术研发人员：何小聪，仲志余，朱江，张利升，鲁军，彭鹏，陈永生，戴建炜，李成俊，高英，王俊莉，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，贵州乌江水电开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42