【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水库调度，具体地是指一种基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法。
技术介绍
1、承担防洪、发电等开发任务的综合利用水库，提高其综合效益是水库优化调度的主要目标。承担共同防洪任务的梯级水库，由两个或两个以上的水库共同运用防洪库容，对下游防洪保护对象进行防洪调度。由于各水库在库容曲线、发电水头、装机容量等方面存在差异，在满足防洪保护对象防洪需求的前提下，不同的水库拦蓄次序，具有不同的防洪库容使用量和发电效益。研究满足防洪要求前提下具有较好发电效益的梯级水库拦蓄方式，是梯级水库防洪发电协调优化调度的主要问题。
2、梯级水库联合调度优化通常采用确定约束条件和目标函数来建立优化模型，并采用优化算法求解优化模型，得到最优结果。但是在综合利用水库优化调度中，往往难以协调多个目标之间的竞争关系，其中防洪效益和发电效益协调是其中的主要矛盾。从防洪方面讲，在满足防洪保护对象防洪需求前提下，梯级水库使用的总防洪库容量或考虑拦蓄效率系数的等效总防洪库容量越少越好；从发电方面讲，调度期间的梯级水库总发电量及调度期末的蓄能量之和越大越好。常用的单一目标优化调度，或者多目标转化为单目标的优化调度方法，难以定量描述防洪效益和发电效益之间的定量关系。
3、因此，如何在满足防洪需求的前提下，通过变约束方法建立优化模型，研究梯级水库联合调度时总防洪库容使用量和总发电效益之间的相关关系，定量描述梯级水库联合防洪调度过程中防洪要求和发电效益之间的动态响应关系，支撑梯级水库防洪调度决策，提高梯级水库发电效益，是目前亟需解决的问题
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，可用于承担共同防洪任务的梯级水库，在满足下游防洪保护对象防洪需求的前提下，通过改变防洪库容使用量约束，利用优化模型求解不同防洪库容使用量条件下梯级水库的总发电效益，建立不同防洪库容使用量和梯级水库发电效益之间的定量关系，能够为水库运行管理调度决策提供技术支持。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，包括以下步骤：
4、(1)确定水库调度要求和防洪发电调度约束；
5、(2)以梯级水库防洪库容使用量最小为目标建立优化模型i，应用poa-dpsa算法求解优化模型i，计算防洪库容使用最小值vmin：
6、
7、其中，vmin为梯级水库防洪库容使用最小值；
8、vi，p为水库i的防洪库容使用量；
9、n为水库总数；
10、(3)以防洪库容使用最小值vmin和设定的差值δv确定梯级水库防洪库容使用最大值vmax：
11、vmax＝vmin+δv；
12、(4)在防洪库容使用最小值vmin和防洪库容使用最大值vmax之间等距离散防洪库容允许使用量，设置离散度k及当前计算次数k等于1；
13、(5)计算当前防洪库容允许使用量vk：
14、vk＝vmin+(vmax-vmin)·k/k；
15、(6)以防洪库容使用量不大于当前防洪库容允许使用量vk为约束，以梯级水库发电效益最大为目标建立优化模型ii：
16、
17、其中，wmax为梯级水库发电效益最大值；
18、wi为水库i的发电效益；
19、n为水库总数；
20、(7)应用poa-dpsa算法求解新的优化模型ii，计算防洪库容使用量不大于当前防洪库容允许使用量约束下梯级水库最大发电效益；
21、(8)如果k小于k，令k等于k+1，重复步骤(5)至步骤(7)；否则，则已得到所有防洪库容可用量离散值对应的最大发电效益，流程结束。
22、优选地，所述步骤(1)包括收集梯级水库的基本资料，并根据防洪、发电调度要求，确定梯级水库优化调度的约束条件。
23、优选地，所述基本资料包括水库的水位-库容曲线、泄流能力曲线、下泄流量-尾水位曲线、预想出力曲线、死水位、汛限水位、防洪高水位、正常蓄水位、库水位日变幅要求、上游水库来水流量、水库之间的区间流量、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、梯级水库的防洪调度方式、防洪及发电调度要求；
24、所述约束条件包括：
25、①水库水位约束：
26、zi，t∈[zi，xun，zi，max]
27、其中，zi，t为水库i在t时刻的库水位；zi，xun为水库i的汛限水位；zi，max为水库i的防洪高水位；
28、②防洪保护对象安全约束：
29、q≤qsafe
30、其中，q为梯级水库的下泄流量，qsafe为水库防洪对象的安全限量。
31、优选地，所述步骤(3)中的δv根据实际梯级水库基本情况确定。
32、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术对承担同一防洪保护对象防洪任务的梯级水库，提出了一种基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，使得在满足防洪要求的同时，定量提出了防洪库容使用量和梯级水库发电效益之间的关系，为提高梯级水库综合效益提供决策支撑，符合汛期梯级水库实际调度的需要，得到的结果具有直观、实用的特点。
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1.一种基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，其特征在于：所述步骤(1)包括收集梯级水库的基本资料，并根据防洪、发电调度要求，确定梯级水库优化调度的约束条件。
3.根据权利要求2所述的基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，其特征在于：所述基本资料包括水库的水位-库容曲线、泄流能力曲线、下泄流量-尾水位曲线、预想出力曲线、死水位、汛限水位、防洪高水位、正常蓄水位、库水位日变幅要求、上游水库来水流量、水库之间的区间流量、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、梯级水库的防洪调度方式、防洪及发电调度要求；
4.根据权利要求1所述的基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，其特征在于：所述步骤(3)中的ΔV根据实际梯级水库基本情况确定。
【技术特征摘要】
1.一种基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，其特征在于：所述步骤(1)包括收集梯级水库的基本资料，并根据防洪、发电调度要求，确定梯级水库优化调度的约束条件。
3.根据权利要求2所述的基于变约束优化的梯级水库防洪发电调度协调方法，其特征在于：所述基本资料包括水库的水位-库...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁志明，何小聪，张松，邹强，鲍正风，胡挺，李荣波，李肖男，徐杨，谭政宇，舒卫民，洪兴骏，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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