[发明专利]一种面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法

权利要求书

1.一种面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1.设立具有水力联系的系统网络；

S2.确定水库在一年内各时间的最小最大水位边界和水库最大下泄能力Qⁱ，其中t为时间，i为水库编号，i＝1，2，…，M，M为系统内水库总数；

S3.确定泵站在各时间的最大工程设计流量其中t为时间，j为泵站编号，j＝1，2，…，N，N为系统内泵站的总数；

S4.确定系统内各个用水户在各时间的需水量作为供水目标，其中t为时间，k为用水户编号，k＝1，2，…，K，K为系统内用水户总数；

S5.计算各水库的历史入流集合{I₁，I₂，I₃，…，I_Y}，Y为所采用的历史年份的总数，其中I₁为各水库第一年的逐旬入流量，如下式所示：M为系统内水库的总数量；

S6.定义决策的变量、调水目标和供水目标，并求出水库的库容，对调水目标和供水目标求解得到调水目标和供水目标两个目标下的Pareto最优解集及相对应的决策变量其中S为Pareto最优解的数量；

所述定义决策的变量包括两组决策变量，第一组为在不同时间t内，据水库的上下水位边界确定水库调度图与调度区域，所述调度区域内，设置高控水位和低控水位由上水位边界下水位边界高控水位和低控水位组成的4个控制水位，将t时间的调度区域划分为5个子区域，t＝1，2，…，36，i为水库编号，i＝1，2，…，M，M为系统内水库的总数量，高控水位和低控水位为第一组决策变量；

第二组为在不同的时间t内，根据不同水位区域，设置不同的供水规则和调水规则，即在不同水位区域条件下t时间内设有用水户供水量泵站调水计量水库下泄流量分别如下式所示：

其中，是t时间第k个用水户的供水削减系数；MinW_t^k是t时间第k个用水户的最小供水量；是t时间第j个泵站的供水削减系数，MinW_t^k为第二组决策变量；

所述调水目标和供水目标分别为供水目标函数f₁和调水目标函数f₂，如下式所示：

其中为各个用水户在各时间的需水量，为用水户供水量，为泵站在各时间的最大工程设计流量，为泵站调水计量；

所述水库的库容为V_tⁱ，在时间t内水库的库容V_tⁱ分为两段，当t＝1时，当t＝2、36时，其中是第i个水库的初始库容；V_tⁱ是第i个水库在t时段的末库容，是第i个水库在t时段的水量损失；

S7.根据各历史年份的入流序列{I₁，I₂，I₃，…，I_Y}中的每年的入流序列y＝1，2，…，Y，逐个重复步骤S6，得到Y组不同入流条件下的Pareto最优解集及相对应的决策变量

S8.根据不同入流条件{I₁，I₂，I₃，…，I_Y}得到的最优解和相应的决策变量集合计算每个入流条件I_y下的决策变量的平均值，作为不确定入流条件下的调度决策的依据和规则；

S9.得到调度依据与规则，进行调度。

2.根据权利要求1所述面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法，其特征在于，所述水力联系的系统网络以水库、用水户、泵站三个对象为节点，以河道、渠道连接各节点。

3.根据权利要求1所述面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法，其特征在于，所述时间t为旬时段，t＝1，2，…，36。

4.根据权利要求1所述面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法，其特征在于，所述对调水目标和供水目标求解采用多目标向量评价遗传算法进行迭代求解。