[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

说明书

本发明公开了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，包括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；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；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。优点是：充分考虑了调水工程中各对象的水力响应特性，可实现调水工程旬调度过程中水位、流量和泵站能耗的精细化模拟；调水工程旬水量优化调度模型能充分利用调水工程沿线湖泊的调蓄能力，优化旬调水过程，均衡供水缺额、调水能耗、湖泊不平衡水量等多维目标，以编制最优的跨流域调水工程旬水量优化调度计划。

技术领域

本发明涉及水资源优化调度技术领域，尤其涉及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。

背景技术

跨流域调水工程是解决水资源空间分布不均的有效手段，是合理利用区域水资源、保障经济社会可持续发展的重大举措。其中，水量调度模型是编制跨流域调水工程水量调度计划的基础，按照时间尺度不同，水量调度模型又分为年月水量调度模型和旬水量调度模型，分别支撑调水工程年月水量调度计划和旬水量调度计划的编制。

旬水量调度模型是在确定的年月水量调度计划的基础上，充分考虑可供水量、各用水户的用水需求、工程计划检修及各渠段输水能力，优化决策调水工程在旬内的逐日输、供水过程，在最大程度满足供水需求的同时，尽可能降低调水工程的运行成本。旬水量调度模型利用不断更新的来水、需水等预报信息，对运行策略逐步进行调整和修正，提高水资源利用率并降低跨流域调水工程产生的能耗，以达到水量优化调度的目的。

现行调水工程旬水量调度计划编制方法都是以水量平衡模型为核心进行求解计算。水量平衡模型主要以水量为决策变量，对输水过程的水力响应特性考虑不充分，泵站的能耗计算只能以能源单耗等方式进行概算，无法反映精细化的输、供水过程。随着调水工程对调度的精细化水平要求逐步提高,现有的以水量平衡计算为核心的旬水量调度模型难以满足生产需求,亟待寻求能够反映调水工程输水水力响应特性、精确计算泵站能耗的旬水量调度计划编制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供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，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

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，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。