[发明专利]一种基于动态规划模型的水闸优化调度方法

权利要求书

1.一种基于动态规划模型的水闸优化调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：对水闸的来水流量按小时为时段划分为T个阶段，以t代表变量，相应的时刻t～t+1为面临时段，时刻t+1～T+1为余留时期；

S2：描述多阶段决策过程演变过程所处状态的变量，选用每个阶段的库水位Z为状态变量，取Z_t和Z_t+1，Z_t为t时刻初/末的库水位，Z_t+1是t+1时段的初始蓄水状态；

S3：取流量Q_t决策变量，给定时段t的初始状态Z_t，作出决策Q_t，则时段初的状态将演变为时段末的状态Z_t+1；

S4：通过水量平衡方程求出V_t和V_t+1，再由水位库容关系曲线得到Z_t和Z_t+1的关系，即为状态转移方程；

S5：建立效益函数和目标函数，对于单一水闸，以水闸在调度期供水保证率最高作为优化准则或目标，将防洪安全及其他用水要求作为约束条件处理；

S6：建立递推方程；

S7：使水闸在运行过程中满足约束条件，得到最终优化结果；所述约束条件包括目标水位上下浮动的水位、闸门高度、每次启闭的开度及最大过闸流量中的一种或多种；

还包括阶段内闸门启闭优化组合的厂内优化模型，将水闸所有闸门顺序编号，每孔闸门作为一个阶段，建立递推方程和状态转移方程，使水闸在运行过程中满足约束条件，得到最终优化结果；所述约束条件为以闸门启闭中遵循的间隔、对称开启的原则作为约束条件，使得本时段内闸门启闭的开度在各闸门间得到最优分配，使期末的水位达到目标水位。

2.根据权利要求1所述的一种基于动态规划模型的水闸优化调度方法，其特征在于：所述步骤S4中的状态转移方程为

V_t+1＝V_t+(Q_r，t-Q_t)·Δt

Z_t+1＝f(Z_t)

式中：V_t+1、V_t分别为时段t和时段t+1的库容；Q_r，t为时段t的来水流量；Q_t为时段t的过闸流量；Δt为时段的时长。

3.根据权利要求2所述的一种基于动态规划模型的水闸优化调度方法，其特征在于：所述步骤S6中的递推方程为：

f_k(s_k)＝opt{r_k(s_k，d_k)+f_k+1(s_k+1)}

k为不同阶段。

4.根据权利要求3所述的一种基于动态规划模型的水闸优化调度方法，其特征在于：所述递推方程还配合有边界条件。

5.根据权利要求4所述的一种基于动态规划模型的水闸优化调度方法，其特征在于：所述边界条件为：f_n+1(s_n+1)＝0。

6.根据权利要求1所述的一种基于动态规划模型的水闸优化调度方法，其特征在于：所述变量为阶段变量t，状态变量Z和决策变量Q。