[发明专利]水库预报调度的灰色动态规划方法

摘要

水库预报调度的灰色动态规划方法，将水库库容进行离散化，调度期划分为n个时段，对整个调度过程采用动态规划逆序递推方法，计算水库第1时段所发的发电量；然后依次计算第2至最后时段所发的最优发电量，计算出最后时段所发的最优发电量也就得到了最优调度路径。本发明考虑了径流预报的不确定性，其径流预报值为灰数，使得最后计算得到的最优发电量也是一个灰数，表面上看似增加了不确定性，但是其对应的调度曲线却是唯一的，更加有利于生产单位执行水库调度方案，符合工程的实际情况需要；与随机型动态规划相比，该方法考虑了整个计算时段的预报值，充分利用了已知条件，使得调度曲线更加接近于实际最理想曲线。

主权项

1.水库预报调度的灰色动态规划方法，对于处在调度期内的水库，将介于调度期末目标库容量与调度期初库容量之间的水库库容进行离散化，得到库容状态集P＝{V1，V2，…，Vm}，V1对应调度期末目标库容量，Vm对应调度期初库容量，V1、Vm为已知数值；将调度期划分为1，…t，…n共n个时段，其各个时段的径流预报值范围为q1()，q2()，…，qn()，其中qt()为灰数，t＝1，2，…，n，每个时段对应有m个最优发电量，对整个调度过程采用动态规划逆序递推方法，其具体步骤如下：(1)、计算水库第1时段所发的发电量：前述的发电量由m种状态的库容对应的发电量组成，其中针对水库库容从第i状态Vi调度至目标库容量V1所发的发电量为 f1i(⊗)=A·Q1i(⊗)·H1i, 式中，i＝1，2，…m，A为水库出力系数，H1 i为第i状态下的上下游水位差，Q1 i()为第1时段内发电引用流量，Q1i(⊗)=(V1i-V01)/T+q1(⊗), V1 i为第1时段初的水库库容状态，V0 1为第1时段末的水库库容状态，T为第1时段的时间长度；(2)、计算水库第2时段所发的最优发电量：对于第i状态下的最优发电量为： f2i(⊗)=max{N2i,j(⊗)+f1j(⊗)},j=1,2,···m, i可以取值1，2，…m，其中N2 i，j()表示水库库容从本时段初第i状态Vi调度至本时段末第j状态Vj的发电量， N2i,j(⊗)=A·Q2i,j(⊗)·H2i,j, H2 i，j为本时段库容从第i状态调度至第j状态的上下游水位差，Q2 i，j()为第2时段内发电引用流量，Q2i,j(⊗)=(V2i-V1j)/T+q2(⊗); (3)、以步骤2中的方法为例，依次计算第3、第4、...、直到第n-1时段的最优发电量，第n-1时段的最优发电量fn-1i(⊗)=max{Nn-1i,j(⊗)+fn+2j(⊗)},i=1,2,···m,j=1,2,···m; (4)、计算水库第n时段所发的最优发电量：fn(⊗)=max{Nnj(⊗)+fn-1j(⊗)},j=1,2,···m, 其中Nn j()表示水库库容从本时段初状态Vm调度至本时段末第j状态Vj的发电量， Nnj(⊗)=A·Qnj(⊗)·Hnj, 本时段内发电引用流量 Qnj(⊗)=(Vnm*Vn-1j)/T+qn(⊗), 其中Hn j为第n时段水库库容从初状态Vm调度至第j状态Vj的上下游水位差。