[发明专利]一种基于参考线的并联水库确定性优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于参考线的并联水库确定性优化调度方法，属于水利电力技术领域；本发明包括以下步骤：(1)确定调度期；(2)建立水库群确定性长期优化调度发电量最大模型；(3)确定水库群初始参考线和初始调度方案；(4)判断初始调度方案是否可行。本发明将水库最小决策限制线和防弃水线结合起来使用，可准确确定水库增发单位出力引起的不蓄电能损失值(K值)计算的起始和终止时刻，不要求各水库使用统一的调度起始和终止时刻，避免了各水库蓄、供水期划分的不同对调度结果的影响；将专家经验和水库调度理论相结合，避免了水库群调度“维数障碍”问题，适用于大规模并联水库群优化调度。

技术领域

本发明属于水利电力技术领域，更具体地，涉及一种基于参考线的并联水库确定性优化调度方法。

背景技术

水库群调度是一个典型的多目标、多阶段、多约束、非线性优化问题，广泛应用的水库供蓄水判别系数法的最主要的缺陷是需人为地将调度期划分为供水期、蓄水期、不蓄不供期等时期，由于蓄、供水期的划分与水库调度周期内的来水过程、水库发电运行方式等因素密切相关，其起止时刻具有不确定性，难以准确确定；传统的优化方法为动态规划及其改进算法，其中改进的算法主要包括逐步优化法、动态规划逐次逼近法、状态逐密动态规划法和增量动态规划法等，与全状态枚举法相比，这些方法虽然大大减小了计算工作量，但却未从根本上克服水库群调度“维数障碍”。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供的是一种基于参考线的并联水库确定性优化调度方法，其中通过对并联水库的参考线进行研究和设计，在保证调度方案最优性的前提下，极大地缩短了计算时间，因而尤其适用于大规模并联水库群的调度应用场合。

为实现上述目的，本发明提供了1、一种基于参考线的并联水库确定性优化调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤(1)，设置调度期，将所述调度期均匀划分为T个等间距的时段,其中T为正整数；设置所述并联水库调度期内的初始条件和约束条件；所述初始条件包括水库调度期期初蓄水状态、期末蓄水状态和调度期内各时段入库流量；所述约束条件包括水库蓄水量约束、出力约束、出库流量约束以及水量平衡方程；

步骤(2)，根据所述并联水库中各水库的库容特性曲线、尾水关系曲线、水库优化调度的目标函数和所述约束条件，建立水库群长期优化调度发电量最大模型：

N_m,t＝K_mQ_m,tH_m,t

其中，E表示水库群全时期最优发电量；N_m,t、Q_m,t和H_m,t分别表示t时段水库m的出力、发电流量和发电水头；K_m表示水库m的综合出力系数；

步骤(3)，确定所述各水库的初始参考线，包括确定所述各水库的防弃水线和最小决策限制线；

步骤(4)，以所述各水库的初始参考线为其初始调度线，根据入库流量信息和水量平衡方程从前往后逐时段递推至最后一个时段，计算所述各水库各时段的出库流量和出力值，直至所有水库计算完毕,统计所述并联水库各时段的总出力值；

步骤(5)，从前往后逐时段检查所述并联水库各时段的总出力值是否大于保证出力，是，则转下一时段；否，则计算不足出力并按所述并联水库不蓄电能损失最小原则调整所述各水库的时段出力值，调整完毕后根据调整后的所述各水库的蓄水状态按所述步骤(3)所述方法调整后续时段所述各水库的最小决策限制线，调整完毕后转下一时段；上述过程一直持续至调度期末；根据等微增率原理，调整后所述各水库增发单位出力引起的不蓄电能损失值，即K值，应大致相当；以待调整时段t₀所述各水库调整出力之后的K值为搜索变量，以t₀时段各水库调整之后的出力总和等于保证出力为搜索条件采用一维搜索方法调整所述各水库的初始参考线；