【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于闸门调节，具体涉及一种流量调度条件下的闸门开度转换方法。
技术介绍
1、在灌区渠道水动力仿真过程中，闸门调度通常是以边界条件的形式预先给定。在模型计算层面，给定闸门的开度变化过程(即调度过程)，可以直接应用于过闸流量公式计算，进而与水动力仿真模型耦合。但在灌区管理层面，闸门调度更多是以控制流量的形式下达调令，再由基层根据调令和历史经验调节闸门开度，每个闸门的调节经验各不相同。一种简单的处理方式是直接以调令做为过闸流量，忽略闸门的作用。这种处理方式的前提假设是，基层会在较短时间内将闸门调节至调令要求的过闸流量，并在后续水位变化时动态修正以维持过闸流量不变。从长时段平均效果来看，这种处理方式不会引入太大误差，尤其是调令频率较高，两次调令之间的渠道水位变幅较小的时候。但对于汛期渠道水位快速变化，调令未能及时更新这一场景，实际的过闸流量与前期调令流量相差较大，基层在接到新调令前不会主动调闸，从而引入较大误差，影响渠道水动力仿真精度。另一种处理方式是将流量调令转换成具体的闸门开度调令，便于模型计算，但转换关系具有较强的经验性，基础数据获取难度大，实施起来困难。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的流量调度条件下的闸门开度转换方法解决了现有的相关调度方法在仿真模型中难以还原真实场景下的闸门调度过程的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种流量调度条件下的闸门开度转换方法，包括以下步骤：
3、确定初始闸门
4、根据初始闸门开度与调度闸门开度的关系，使闸门开度按照设定速率从初始闸门开度线性变化调闸至调度闸门开度；
5、在每次调闸过程中，重新计算当前闸门开度对应的实际过闸流量，并根据其与目标调度流量之间的关系，启动修正机制进行调度闸门开度微调，重复执行调闸过程，直到达到目标调度流量。
6、进一步地，计算目标调度流量对应的调度闸门开度的方法具体为：
7、令闸门开度e为闸前总水头h上，进而计算当前条件下的最大过闸流量qmax；
8、当目标调度流量q调<qmax时，将目标调度流量q调代入第一函数，计算对应的调度闸门开度e调；
9、当目标调度流量q调≥qmax时，则将调度闸门开度e调设置为闸前总水头h上；
10、其中，所述第一函数为以过闸流量为调度变量的闸门开度计算函数。
11、进一步地，所述第一函数为：
12、e＝fe(h上,h下,q)
13、式中，e表示闸门开度，h上和h下分别表示闸前总水头和闸后总水头，其通过渠道水动力仿真模型或边界条件获取，q表示过闸流量，fe(.)表示过闸流量与闸门开度的函数关系。
14、上述进一步方案的有益效果为：上述方法将计算闸门开度的复杂逻辑关系抽象为函数关系，而不限定某种具体的计算公式，保证了公式选择的灵活性。
15、进一步地，使闸门开度按照设定速率从初始闸门开度线性调闸至调度闸门开度对应的调闸时间t为：
16、t＝|e调-e0|/α
17、式中，e调表示调度闸门开度，e0表示初始闸门开度，α表示设定速率。
18、上述进一步方案的有益效果为：上述方法使调闸动作模拟闸门升降机的真实动作，保证了闸门开度调节的合理性，同时避免闸门开度突变对渠道水动力过程造成的振荡效应。
19、进一步地，在每次调闸过程中，重新计算当前闸门开度对应的实际过闸流量，并根据其与目标调度流量之间的关系，启动修正机制进行调度闸门开度微调的方法具体为：
20、在每次调闸完成后，将调度闸门开度代入第二函数，计算对应的实际过闸流量q’调，当实际过闸流量q’调与目标调度流量q调的差值超过设定阈值时，启动修正机制进行调度闸门开度微调；
21、所述第二函数为以闸门开度为调度变量的过闸流量计算函数，所述第二函数和第一函数可相互转化。
22、进一步地，所述启动修正机制进行一次调度闸门开度微调的方法具体为：
23、将最新的闸前总水头、闸后总水头以及目标调度流量代入第一函数，计算最新的调度闸门开度，并根据其执行下一次调闸动作。
24、上述进一步方案的有益效果为：上述方法使闸门开度微调动作模拟管理部门的实际操作，既与现实贴合，也保证了最终的过闸流量与调度流量接近，从而达到调度目的。
25、进一步地，所述修正机制的约束条件包括调闸等待时间约束和微调完成时间约束；
26、其中，所述调闸完成等待时间约束为：每完成一次调闸后，等待至流态相对稳定再判断是否启动修正机制；
27、所述微调完成时间约束为：在启动修正机制后，在设定时间内完成调度闸门开度微调。
28、上述进一步方案的有益效果为：上述进一步方案中通过设置修正机制的约束条件模拟了基层接到调度指令后进行的实际操作，先根据当前水情预估闸门目标开度，开始调闸动作，一次调完后观察水情变化，如果与调令相差较大，则进行二次微调，反复数次后保持闸门开度不变，直至接到新的调令。
29、本专利技术的有益效果为：
30、(1)本专利技术提供了一种闸门调度方法，通过闸门调度的开度计算保证了过闸流量的实时动态变化，又结合管理层的流量调令，贴合实际生产，简化模型输入，较好地还原了真实场景下的闸门调度过程，能够与渠道水动力仿真模型更好地融合。
31、(2)本专利技术方法实现过程中，将生产管理中的闸门流量调令转换为具体的闸门开度调节动作，即贴合管理层的需求，也满足了过闸流量计算对闸门开度的要求。
32、(3)本专利技术方法实现过程中，考虑了闸门升降机的工作过程，使得闸门开度调节更为真实合理，避免闸门开度突变对渠道水动力仿真的扰动。
33、(4)本专利技术方法考虑了生产实践中根据水流动态对闸门进行的微调动作，闸门开度调节更为合理，最终过闸流量与调度流量更为接近，减小后续渠道水动力仿真误差。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，计算目标调度流量对应的调度闸门开度的方法具体为：
3.根据权利要求2所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，所述第一函数为：
4.根据权利要求1所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，使闸门开度按照设定速率从初始闸门开度线性调闸至调度闸门开度对应的调闸时间t为：
5.根据权利要求3所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，在每次调闸过程中，重新计算当前闸门开度对应的实际过闸流量，并根据其与目标调度流量之间的关系，启动修正机制进行调度闸门开度微调的方法具体为：
6.根据权利要求3所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，所述启动修正机制进行一次调度闸门开度微调的方法具体为：
7.根据权利要求1所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，所述修正机制的约束条件包括调闸等待时间约束和微调完成时间约束；
【技术特征摘要】
1.一种流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，计算目标调度流量对应的调度闸门开度的方法具体为：
3.根据权利要求2所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，所述第一函数为：
4.根据权利要求1所述的流量调度条件下的闸门开度转换方法，其特征在于，使闸门开度按照设定速率从初始闸门开度线性调闸至调度闸门开度对应的调闸时间t为：
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：米博宇，陈皓锐，张宝忠，管孝艳，陶园，魏亮，贾志军，纪伟光，张德宁，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。