[发明专利]一种考虑水力响应特性的跨流域调水工程旬水量优化调度计划编制方法

权利要求书

1.一种考虑水力响应特性的跨流域调水工程旬水量优化调度计划编制方法，其特征在于：包括如下步骤

S1、根据调水工程各对象的水力联系以及水力响应特性，构建跨流域调水工程模型网络概化图；

S2、在模型网络概化图的基础上，构建调水工程旬水量优化调度模型并运用差分进化算法实现模型的高效求解；

S3、根据模型求解得到的最优解，制定调水工程旬水量优化调度计划；

步骤S2包括如下内容，

S21、选择旬缺水量最少、旬能耗最小、湖泊不平衡水量最小作为调水工程旬水量优化调度模型的目标函数；

S22、采用差分进化算法求解调水工程旬水量优化调度模型以得到最优解；

调水工程旬水量优化调度模型的目标函数的计算方式如下，

旬缺水量最少的计算公式如下：

其中，T₁为旬缺水量；Q_s,t为t时段系统总供水流量；Q_d,t为t时段系统总需水流量；△t为水量计算时间间隔；T为旬内水量计量的总时段数；△t×T＝240小时，旬调度的调度期为10天；总供水流量Q_s,t和总需水流量Q_d,t指调水工程末端出口断面的需水和供水流量，沿线其余分水口均按需求流量完全满足；

旬能耗最小的计算公式如下，

其中，T₂为旬能耗；ρ为水的密度；g为重力加速度；n为泵站总数；Q_i,t为第i个泵站t时段的提水流量；H_i,t为第i个泵站t时段的提水扬程，为t时段第i座泵站后平均水位，为t时段第i座泵站前平均水位，当H_i,t0且达到水泵最低运行扬程时，上述泵站为提水运行状态，η_i,t第i个泵站t时段的运行效率；

湖泊不平衡水量最小的计算公式如下，

其中，T₃为湖泊不平衡水量；m为湖泊个数；Q_i,out,t为第i个湖泊t时段的调出流量；Q_i,in,t表示第i个湖泊t时段的调入流量。

2.根据权利要求1所述的考虑水力响应特性的跨流域调水工程旬水量优化调度计划编制方法，其特征在于：步骤S1具体为，将跨流域调水工程中需要考虑的各类对象进行概化，生成跨流域调水工程模型网络概化图；所述各类对象包括泵站、输水渠道、湖泊、节制闸和分水口。

3.根据权利要求2所述的考虑水力响应特性的跨流域调水工程旬水量优化调度计划编制方法，其特征在于：泵站的概化方式为，将泵站概化为泵站计算节点，按照过泵流量以及泵站上下游水位计算泵站能耗。

4.根据权利要求2所述的考虑水力响应特性的跨流域调水工程旬水量优化调度计划编制方法，其特征在于：节制闸的概化方式为，将节制闸概化为闸门计算节点，按照出入流平衡进行水量平衡计算。

5.根据权利要求2所述的考虑水力响应特性的跨流域调水工程旬水量优化调度计划编制方法，其特征在于：分水口的概化方式为，将分水口概化为分水口计算点，按照需水量和供水量进行水量平衡计算。

6.根据权利要求2所述的考虑水力响应特性的跨流域调水工程旬水量优化调度计划编制方法，其特征在于：湖泊的概化方式为，若调水工程按照设计供水能力供水在预设日期内对湖泊水位影响小，则将湖泊概化为水位边界；若调水工程按照设计供水能力供水在预设日期内对湖泊水位影响大，则将湖泊概化为调蓄水库。