[发明专利]基于集束径流预报的梯级水库优化调度方法

权利要求书

1.基于集束径流预报的梯级水库优化调度方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，采集流域水文资料数据；

步骤2，采用集束径流预报法获得梯级水库中各水库在不同时刻的径流预报频率分布曲线X_m～F(X_m)；

步骤3，采用其他径流预报方法的径流预报结果和实际经验修正步骤2获得的径流预报频率分布曲线，获得修正后的径流预报频率分布曲线Y_m～F(Y_m)；

步骤4，以梯级水库总发电量期望值最大或梯级水库总发电效益期望值最大为目标函数，并设置约束条件，建立梯级水库优化调度模型；

步骤5，基于径流预报频率分布曲线Y_m～F(Y_m)和梯级水库优化调度模型，采用动态规划法获得水库优化调度方案，本步骤进一步包括子步骤：

5.1离散径流预报频率分布曲线获得径流预报离散点；

5.2在合理水位范围内将水库在各调度时段初和末的水位进行离散，以各调度时段初和末的水位分别为状态变量和决策变量；

5.3在调度时段的不同初水位离散点下，根据水库水量平衡原理分别计算水库的不同径流预报离散点对应的下泄流量，基于梯级水库优化调度模型获得水库的出力，并基于概率原理获得水库在调度时段的出力期望值；

5.4给定调度期初和末的水位，基于梯级水库优化调度模型进行递推寻优，以最大的总发电量期望值或总发电效益期望值对应的水位离散点为最优水位，各调度时段的最优水位构成水库优化调度轨迹。

2.如权利要求1所述的基于集束径流预报的梯级水库优化调度方法，其特征在于：

步骤2进一步包括子步骤：

2.1引入气象因子对步骤1采集的流域水文资料数据中的历史气象资料进行挑选，选出与预报年份气象条件相似的历史年份；

2.2根据选出的历史年份的历史气象资料，采用流域水文模型获得梯级水库中各水库的一系列未来流量过程，即流量过程集合；

2.3对流量过程集合进行概率统计分析，获得梯级水库中各水库不同时刻的径流预报频率分布曲线。

3.如权利要求1所述的基于集束径流预报的梯级水库优化调度方法，其特征在于：

步骤3具体为：

将采用其他径流预报方法和实际经验获得的径流预报确定值分别记为x₂、x₃、…、x_k，并采用如下公式修正集束径流预报法获得的径流预报值X_m，修正后的径流预报值序列Y_m＝α₁×X_m+α₂×x₂+α₃×x₃+...+α_k×x_k，从而获得修正后的径流预报概率分布曲线Y_m～F(Y_m)，其中，α₁、α₂、…、α_k为根据经验及水库运行情况获得的权重；X_m从大到小进行排列，即令最大的径流预测值对应的径流预报模拟系列项数编号m为1，令最小的径流预测值对应的径流预报模拟系列项数编号m为M，M为径流预报模拟系列的总项数，m为径流预报模拟系列项数编号，m＝1,2,...,M，X_m对应的径流预报模拟系列项数编号为m。

4.如权利要求1所述的基于集束径流预报的梯级水库优化调度方法，其特征在于：

步骤5中采用的动态规划法为动态规划逆序解法。

5.如权利要求1所述的基于集束径流预报的梯级水库优化调度方法，其特征在于：

子步骤5.3中所述的出力期望值其中，表示第n个水库在第t个调度时段的出力期望值；N_n,t,u为第n个水库在第t个调度时段时第u个径流预报离散点的出力；为第n个水库在第t个调度时段时第u个径流预报离散点的概率。