一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法，包括预设末级泵站的目标调水量和调水时长，以及各级泵站的目标水位；根据各级泵站和渠道的水量特性进行计算分析，得到各级泵站的需水量和泵站的流量；根据得到的泵站的流量，对泵站站内机组进行分析，得到机组的开停机方案；根据机组的开停机方案进行调度，并实时判断是否达到目标调水量进行滚动计算，修正开停机方案。本发明专利技术通过采集各级泵站的水位水量信息，再进行分析后结合对泵站机组的调节，得到初步的开停机方案，同时在调水过程中进行滚动计算，根据实时的工况修正开停机方案，使整个调水过程以最优方案完成低水位水源到高水位受水区水体输送过程。源到高水位受水区水体输送过程。源到高水位受水区水体输送过程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法


[0001]本专利技术涉及梯级泵站优化调度
，特别涉及一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法。

技术介绍

[0002]梯级泵站调水工程是实现低水位水源到高水位受水区水体输送的基本载体，优化调度方法的目标有费用最低、效率最高等。
[0003]现有技术的不足之处在于，优化调度方法未考虑现场实际运行情况反馈至系统中进行分析，且缺少调水过程中对调度方案的滚动校正，难以满足实际工作中的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法，具体步骤包括：
[0006]步骤S1、预设末级泵站的目标调水量和调水时长，以及各级泵站的目标水位；
[0007]步骤S2、根据各级泵站和渠道的水量特性进行计算分析，得到各级泵站的需水量和泵站的流量；
[0008]步骤S3、根据得到的泵站的流量，对泵站站内机组进行分析，得到机组的开停机方案；
[0009]步骤S4、根据机组的开停机方案进行调度，实时判断是否达到目标调水量并进行滚动计算，修正开停机方案。
[0010]作为本专利技术的进一步的方案：所述步骤S1中的各级泵站的目标水位包括各级泵站进水池目标水位、各级泵站出水池目标水位、末级泵站目标调水量、末级泵站目标调水时间，以及起调时间；
[0011]所述各级泵站进水池目标水位和各级泵站出水池目标水位根据泵站的设计水位进行设置。
[0012]作为本专利技术的进一步的方案：所述步骤S2中的具体步骤包括：
[0013]获取本时段各级泵站和渠道的初始状态值，所述初始状态值包括各级泵站进水池水位、各级泵站出水池水位、各渠道量测水设备总流量、各渠道分水流量，以及各渠道来水流量；
[0014]根据泵站的目标水位，同时考虑渠道的用水、渠床渗漏、水面蒸发，以及其它不可确定的损失，根据各渠段当前蓄水状况、面临时段可供水量，以及渠段用水需求量，通过槽蓄曲线和水量平衡计算，得出各级泵站的需水量，计算公式为：
[0015]PWS
i
＝PWN
i+1
+CW
i
；
[0016]PWN
i+1
＝fn(ZIn
i+1
)；
[0017]CW
i
＝fn(ZOut
i
)+CWU
i
+CWD
i
‑
CWIn
i
‑
CWLoss
i
；
[0018]其中，PWS
i
为当前泵站供水量(出水池水量)，PWN
i
为当前泵站的下级泵站的需水量(进水池水量)，CW
i
为当前泵站和下级泵站之间的渠道需水量，fn(ZIn
i+1
)为根据目标水位应用水位蓄量曲线计算下级泵站进水池的需水量，fn(ZOut
i
)为根据目标水位应用水位蓄量曲线计算当前泵站出水池的需水量，CWU
i
为渠道用水量，CWD
i
为渠道分水量，即渠道中的水通过其它固定渠道分水，CWIn
i
为渠道来水量，即渠道范围内降雨来水或其它来水，CWLoss
i
为渠道损失量；
[0019]根据泵站的需水量，得到各级泵站的优化流量，计算公式为：
[0020][0021]其中，Q
i
为当前泵站的流量，单位为m3/s，PWS
i
为当前泵站供水量，即出水池水量单位为m3，T为调水时间单位为s。
[0022]作为本专利技术的进一步的方案：所述步骤S3中对泵站站内机组进行分析的具体方法为：以单级泵站效率最高为目标，采用动态规划法进行求解，得到机组的开停机方案，所述开停机方案的参数包括机组的开机时间、停机时间和机组叶片角度。
[0023]作为本专利技术的进一步的方案：所述步骤S4中的具体步骤包括：
[0024]根据预设的滚动计算间隔进行迭代计算，根据当前已调水量是否已达到目标调水量判断是否进行下一时段的计算；
[0025]若满足调水量则结束迭代；若未满足则根据步骤S2和步骤S3进行下一时段的计算，得到当前最新优化调度方案，其中，所述滚动计算间隔，根据工程运行情况进行设置。
[0026]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
[0027]采用上述的技术方案，通过根据对各级泵站、渠道的水量特性进行分析，得到需水量和泵站的流量，从而通过计算得到各级泵站的目标调水量和调水时长以及各级泵站的目标水位。再根据得到泵站的流量对泵站的机组进行分析，得到机组的开停机情况。通过开停机情况进行调水量的调整。并根据目标调水量进行滚动修正。从而实现对低水位水源到高水位受水区水体输送过程中实时滚动校正。
附图说明
[0028]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：
[0029]图1为本申请公开的一些实施例的优化调度方法的步骤示意图；
[0030]图2为本申请公开的一些实施例优化调度方法的流程框图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参考图1和图2，本专利技术实施例中，一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法，具体步骤包括：
[0033]步骤S1、预设末级泵站的目标调水量和调水时长，以及各级泵站的目标水位；
[0034]本实施例中，所述步骤S1中的各级泵站的目标水位包括各级泵站进水池目标水位、各级泵站出水池目标水位、末级泵站目标调水量、末级泵站目标调水时间，以及起调时间；
[0035]所述各级泵站进水池目标水位和各级泵站出水池目标水位根据泵站的设计水位进行设置。
[0036]步骤S2、根据各级泵站和渠道的水量特性进行计算分析，得到各级泵站的需水量和泵站的流量，具体步骤包括：
[0037]获取本时段各级泵站和渠道的初始状态值，所述初始状态值包括各级泵站进水池水位、各级泵站出水池水位、各渠道量测水设备总流量、各渠道分水流量，以及各渠道来水流量；
[0038]根据泵站的目标水位，同时考虑渠道的用水、渠床渗漏、水面蒸发，以及其它不可确定的损失，根据各渠段当前蓄水状况、面临时段可供水量，以及渠段用水需求量，通过槽蓄曲线和水量平衡计算，得出各级泵站的需水量，计算公式为：
[0039]PWS
i
＝PWN
i+1
+CW
i
；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法，其特征在于，具体步骤包括：步骤S1、预设末级泵站的目标调水量和调水时长，以及各级泵站的目标水位；步骤S2、根据各级泵站和渠道的水量特性进行计算分析，得到各级泵站的需水量和泵站的流量；步骤S3、根据得到的泵站的流量，对泵站站内机组进行分析，得到机组的开停机方案；步骤S4、根据机组的开停机方案进行调度，实时判断是否达到目标调水量并进行滚动计算，修正开停机方案。2.根据权利要求1所述一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法，其特征在于，所述步骤S1中的各级泵站的目标水位包括各级泵站进水池目标水位、各级泵站出水池目标水位、末级泵站目标调水量、末级泵站目标调水时间，以及起调时间；所述各级泵站进水池目标水位和各级泵站出水池目标水位根据泵站的设计水位进行设置。3.根据权利要求1所述一种基于水位控制的梯级泵站优化调度方法，其特征在于，所述步骤S2中的具体步骤包括：获取本时段各级泵站和渠道的初始状态值，所述初始状态值包括各级泵站进水池水位、各级泵站出水池水位、各渠道量测水设备总流量、各渠道分水流量，以及各渠道来水流量；根据泵站的目标水位，同时考虑渠道的用水、渠床渗漏、水面蒸发，以及其它不可确定的损失，根据各渠段当前蓄水状况、面临时段可供水量，以及渠段用水需求量，通过槽蓄曲线和水量平衡计算，得出各级泵站的需水量，计算公式为：PWS
i
＝PWN
i+1
+CW
i
；PWN
i+1
＝fn(ZIn
i+1
)；CW
i
＝fn(ZOut
i
)+CWU
i
+CWD
i
‑
CWIn
i
‑
CWLoss...

【专利技术属性】
技术研发人员：常仁凯，吕海乐，万宏峰，尹小文，查竹刚，徐晴晴，
申请(专利权)人：中水三立数据技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：