[发明专利]一种基于互馈关系解析的梯级水库风险评估方法及系统

权利要求书

1.一种基于互馈关系解析的梯级水库风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)以水库上游区间河道外供水量最大、水库对应水电站水力发电量最大以及水库下游区间河道内生态流量变异程度最小为目标，以水量平衡约束和边界约束为约束条件，建立梯级水库的多目标优化调度模型；

(2)求解所述多目标优化调度模型，得到非劣解集，并从中选取N个解，利用每一个解中的参数分别计算所述梯级水库中供水子系统、发电子系统和环境子系统的风险因子；

风险因子用于表征子系统的风险水平；

(3)对于每一个子系统，以每一个解所对应的风险因子为样本点，建立对应子系统的风险因子的边缘分布，并根据三个子系统的风险因子的边缘分布，分别构建供水期和汛期所述梯级水库的多维风险因子的多维时空联合分布；

(4)根据所述多维时空联合分布，利用条件熵建立所述梯级水库的综合风险评估模型，用于定量评估供水子系统、发电子系统和环境子系统互馈协变作用下的梯级水库的综合风险；

其中，N为正整数；

所述步骤(4)中，所建立的所述综合风险评估模型为：

其中，U₁、U₂和U₃分别表示第一子系统、第二子系统和第三子系统的保证率，u₁、u₂和u₃分别表示保证率U₁、U₂和U₃所对应的变量；E(U₁|U₂＝u₂,U₃＝u₃)表示第二系统和第三系统的保证率分别为u₂和u₃的情况下，第一子系统的保证率达到u₁以上的条件熵，用于表征第一子系统的风险；X₁、X₂和X₃分别表示第一子系统、第二子系统和第三子系统的风险因子，x₁、x₂和x₃分别表示风险因子X₁、X₂和X₃所对应的变量；u_i＝F(x_i)，F(x_i)表示第i子系统的风险因子的边缘分布，F^-1(u₁)表示第一子系统的风险因子的边缘分布的反函数，f()表示概率密度函数；F(x_i,x_j)表示第i子系统和第j子系统的风险因子的联合分布，F(x₁,x₂,x₃)表示三个子系统的风险因子的联合分布；C(u_i,u_j)表示第i子系统和第j子系统的保证率的联合分布，C(u₁,u₂,u₃)表示三个子系统的保证率的联合分布，C(u₁,u₂,u₃)＝F(x₁,x₂,x₃)；第一子系统、第二子系统和第三子系统分别表示梯级水库中的三个子系统；u₁(0)表示随机变量取值小于0的概率；i,j∈{1，2,3}，且i≠j。

2.如权利要求1所述的基于互馈关系解析的梯级水库风险评估方法，其特征在于，所述梯级水库中，供水子系统的风险因子为所述梯级水库上游区间河道外供水流量，发电子系统的风险因子为所述梯级水库对应水电站的水力发电量，环境子系统的风险因子为所述梯级水库下游区间河道内生态流量变异系数。

3.如权利要求1所述的基于互馈关系解析的梯级水库风险评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中，求解所述多目标优化调度模型，所采用的求解方法为非支配排序遗传算法。