[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

说明书

本发明提出了一种面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法，利用水库当前可供水量及系统内各用水户的需水量、泵站设计流量、水库最大最小库容及最大下泄流量等参数对系统内各用水户的水量分配规则以及泵站和水库调度规则进行优化，最后得到调度规则，生成用水户的用水量和泵站、水库的调水量，作为指导系统运行的依据，该发明克服了传统调水过程中依靠经验造成的不必要的泵站能耗，优先利用当地水源和近距离水源，提高了调水和供水效率，理论意义明确，操作简单易行，容易在实际调水中应用。

技术领域

本发明涉及管理调度领域，具体涉及一种面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法。

背景技术

随着区域性缺水问题的日益突出，修建大型跨流域调水工程成为解决区域性缺水的一项重要工程手段。作为优化区域间水资源配置，促进经济社会可持续平衡发展的重大举措，如何最大限度的降低调水工程的运行成本，同时保障用水户的供水需求，是调水系统运行中的核心技术问题。

传统的调水工程的运行模式为多层级调度，由高层级部门制定总调度计划，次一级泵闸站操作人员根据调度计划结合人工经验和实时水情，通过调节泵站的开机台数、闸门的开度等等，调节供水量和调水量，并将执行情况反馈给高层级调度部门，由高层级部门对调度计划进行滚动调整和修正。

而这种传统的调度模式，高层级部门将总调水目标和总供水目标分解到各个泵闸站，各泵闸站以分配指标为基础，制定调度策略，这种层级式调度方式往往缺乏对各水力单元之间水量平衡关系的系统分析，造成调度系统运行效率低下，产生不必要的水泵抽水能源消耗。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种运行效率高，减少能耗的调度方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种面向多水源梯级泵站调水系统的分段线性调度方法，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；

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。