[发明专利]一种基于宏观配置方案的水资源多目标均衡调度方法

说明书

本发明提供一种基于宏观配置方案的水资源多目标均衡调度方法，步骤为：S1构建水资源宏观配置模型并得水资源宏观配置方案；S2概化水资源多目标均衡调度系统并进行参数设置；S3基于水资源宏观配置方案，从模型计算时段角度耦合时间序列，从各用水户需水量及生态节点处旬均径流量值耦合目标函数；从各水源可供水量及各用水户需水量耦合约束条件；S4构建水资源多目标均衡调度模型，采用高斯优化混沌粒子群算法求解得到多目标均衡解；S5判断多目标均衡解是否满足最优均衡解，不满足重复S4；满足输出最优解。该方法能够精准考虑水资源分配过程中的实时影响与事前约束因素，为决策者提供更为合理的水资源调度方案，利用有限的水资源来发挥最大供水效益。

技术领域

本发明属于水资源配置与调度技术领域，具体涉及一种基于宏观配置方案的水资源多目标均衡调度方法。

背景技术

21世纪以来，随着城市规模的不断扩大以及经济条件的不断改善，同时伴随着城市发展定位的逐步深入，城市对水资源的需求量呈稳定增长至相对平缓的趋势，不同行业间用水对水质要求的差异性越来越明显，这给城市水资源调配工作带来了一定的挑战。同时，为了缓解城市水资源相对紧张的局面，对水资源进行科学的规划以及合理的调度显得尤为必要。

现有的水资源调度方法通常是基于水利工程安全的前提下，依据水利工程的运行规则及性能对已知的水资源量进行供水策略的制定，其最大的约束在于水利工程的运行性能以及所能支配的水资源量。而与之功能类似的水资源调配方式还有对水资源的宏观配置，两者可以做如下理解：通过水资源合理配置来实现宏观层面的水资源整体规划，通过水资源调度能结合水利工程将水资源落实到微观调配实践当中。

水资源宏观配置和微观调度是实现水资源合理调配的两个不可分割的步骤，但现有的技术尚未有耦合两者的深入研究。水资源配置和调度耦合研究的必要性如下：水资源合理配置的模拟是根据多年历史来水系列和相应年份的用水资料，建立合理配置模型进行长系列运行操作求得的，它反映了在多年来水情况下，为获得全系统最佳效益所应遵循的调度方式，在通常情况下，可利用该配置模型制订年调度运行计划，并可获得相应多年系列的最佳效益，然而，把该配置模型应用于某个具体调度时段(如旬、日等)进行调度时，未必能获得最佳效益，甚至出现较大的偏差，同时这种模型也无法准确描述系统在具体调度时段的状态，无法给出某一具体时段的调度过程，所以需要研究水资源在具体时段的最优调度决策。另外，水资源调度方案除了受到当前条件下各行业用水需求形势、经济政策、水资源禀赋等多种因素影响，同时也受到水利有关部门水量宏观配置方案的严格约束，因此需要在事前约束与实时影响之间取得水资源调度方案的均衡解。因此，如何实现水资源宏观配置与水资源微观调度的紧密耦合是今后在水资源调配研究领域中应该着重思考的课题。

发明内容

本发明的目的是通过水资源宏观规划与微观调度运行的紧密耦合，实现在水资源分配过程中同时考虑事前约束与实时影响因素，从而实现水资源调度方案的最优均衡解。

本发明采用上述的技术目的，采用如下的技术方案。

本发明的一种基于宏观配置方案的水资源多目标均衡调度方法，包括以下步骤：

S1构建水资源宏观配置模型，并运行得出最优的水资源宏观配置方案；

S2概化水资源多目标均衡调度系统，并进行模型参数设置；

S3基于水资源宏观配置方案，耦合多目标均衡调度模型的时间序列，目标函数和约束条件；

S4构建水资源多目标均衡调度模型，采用高斯优化混沌粒子群算法(GCPSO)对模型进行求解并得到多目标均衡解；

S5判断多目标均衡解是否满足全时段、各计算分区最优均衡解，若不满足，重复S4；若满足，则输出水资源多目标均衡调度最优解。

本发明的基于宏观配置方案的水资源多目标均衡调度方法，进一步的，步骤S3包括，