[发明专利]一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法，包括如下步骤：水库闸门群面向对象建模；特定闸门对象实例化；闸门群组合使用规则建模；水库防洪调度规则建模及调洪计算；闸门群开度组合初始结果集计算；闸门群开度组合结果集优化调整。本发明提高了水库对防洪调度计算过程的准确性，使闸门调度计算更贴近实际，实现了防洪决策的智能化、实用化、便捷化。

技术领域

本发明涉及一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法，属于泄洪排水调度技术领域。

背景技术

防洪调度强调将大坝自身的安全始终放在第一位；其次是调洪结果不人为造峰，即调洪过程的最大出库流量不能大于入库洪峰流量。防洪调度计算是推求下泄流量过程和库水位过程，以及结合闸门的启闭规则将下泄流量分配到各闸门，形成闸门开度的决策支持方案的过程。防洪调度计算控制目标，根据大多数水库经验总结有以下几种重要模式：

(1)控制水位模式：以期末水位作为控制目标，通过闸门启闭和机组发电控制，使水库经调洪演算后期末水位收敛到给定的控制值，并尽量少动闸门。

(2)控制出库流量模式：以出库流量作为控制目标，给定水库的下泄流量过程，优先满足发电调度用水，其余作为弃水通过闸门下泄，约束突破给出安全警告。

(3)闸门命令模式：根据给定的闸门启闭指令进行洪水调度控制，各时段弃水过程直接通过闸门启闭计划计算，其余全按发电调度方式计算，约束突破给出安全警告。

(4)调度规程控制：根据水库的防洪调度规程或调洪规则进行洪水调度控制，通常根据不同水库规程定向开发。

目前大部分水电站防洪调度主要依靠人工经验制定调度方案，经审核批准后执行，但面对电站日益复杂调度约束以及不断变化的来水情况，人为经验制定闸门策略面临极大的挑战，一是闸门操作频繁、工作量巨大，二是制定方案并审批时间较长，泄洪闸门操作即时响应性差，三是梯级发电企业及电网水电由于不同电站泄洪闸门运用原则差异很大，水库及下游河道防洪调度限制约束也不一致，人为计算容易产生失误或偏差，增加防洪风险。

随着洪水预报技术的发展和提高，大部分水库增加了洪水预见期，在知道未来数日精度可靠的水库入库流量预报过程下，需要结合水库闸门实际操作规则对未来数日进行水库防洪调度计算，生成可靠的各闸门操作计划。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法，解决了现有技术中防洪调度方案制定繁琐、周期长、人为操作误差大的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法，包括如下步骤：

水库闸门群面向对象建模；

特定闸门对象实例化；

闸门群组合使用规则建模；

水库防洪调度规则建模及调洪计算；

闸门群开度组合初始结果集计算；

闸门群开度组合结果集优化调整。

进一步地，前述水库闸门群面向对象建模，采用系统概化、结构化展示方法来完整表达出闸门基础信息和操作相关属性，具体步骤包括：

对水库闸门群进行概化处理；

对闸门面向对象建模处理，记为RG对象类，RG对象类包括闸门编号(id)、类型编号(tId)、闸门名称(name)、检修计划(rpt)、运行状态(ro)、开启顺序(st)、关闭顺序(ot)、闸门开度(X)；