[发明专利]基于协调算法的灌区渠系实时配水方法

摘要

本发明公开了基于协调算法的灌区渠系实时配水方法，包括步骤1）根据灌区用水户的用水需求进行需水计划的上报；2）当灌区总水量＜用水户需水量总和时，建立实时配水调度模型；3）构建哈密顿函数求出各用水户分配水量的最优解；4）根据最优解，对各用水户所分配的流量和闸门开度进行调度。本发明提高水量调度的准确性和及时性，也提高了水资源的有效利用率。

主权项

基于协调算法的灌区渠系实时配水方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：根据灌区用水户的用水需求进行需水计划的上报，根据干、支、斗三级渠道水利用系数和田间水利用系数计算灌区用水户需水量，所述灌区用水户包括生活供水、农业灌溉配水和工业用水；步骤S2：当灌区总水量≥用水户需水量总和时，直接按照用水户需水量进行调配；步骤S3：当灌区总水量＜用水户需水量总和时，建立实时配水调度模型，所述配水调度模型的非线性离散时间系统状态方程如下：xi(k+1)＝fi(xi(k),ui(k),zi(k),k)xi(0)＝xi0其约束条件如下：zi(k)=Σj=1NHij(xj(k))]]>目标函数如下：minJ=Σi=1N{hi(xi(Nf))+Σk=0Nfgi(xi(k),ui(k),zi(k),k)}]]>其中，xi(0)是第i个用水户的初始流量状态，xi是ni维用水户的流量状态向量，ui是mi维用水户闸门开度向量，zi是各用水户之间的ri维相互影响向量，Hij为第i个用水户对所在渠系等级j的影响；k是用水户的时间状态量，Nf是未来某一时刻的时间状态量，N是用水户的数量，hi是用水户在Nf时刻状态下对干渠水量分配影响程度的关系函数，gi是用水户在k时刻状态下对支渠水量分配影响程度的关系函数；步骤S4：利用步骤S3构建的目标函数建立拉格朗日函数，在拉格朗日函数中引入共态变量，构建哈密顿函数求出各用水户分配水量的最优解；步骤S5：根据步骤S4得到的最优解，对各用水户所分配的流量和闸门开度进行调度，实现灌区实时配水调度。