1.一種混聯(lián)水庫(kù)提前蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是,包括步驟:
S1收集混聯(lián)水庫(kù)中各水庫(kù)的基礎(chǔ)信息和歷史流域水文資料;
S2基于蓄水期內(nèi)混聯(lián)水庫(kù)水能損失最小原則確定各水庫(kù)的蓄水次序,結(jié)合各水庫(kù)的現(xiàn)有蓄水期調(diào)度規(guī)劃,擬定混聯(lián)水庫(kù)的提前蓄水方案集;
S3對(duì)蓄水期進(jìn)行劃分獲得時(shí)間節(jié)點(diǎn);考慮不利防洪的來(lái)水,推求各水庫(kù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的蓄水控制水位,蓄水控制水位用來(lái)提供防洪水位的上限約束;
S4以防洪目標(biāo)、發(fā)電目標(biāo)、蓄水目標(biāo)、航運(yùn)目標(biāo)和生態(tài)目標(biāo)為目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建混聯(lián)水庫(kù)的蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型;
S5基于歷史流域水文資料,在提前蓄水方案集中各提前蓄水方案下求解蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型,獲得各提前蓄水方案下各水庫(kù)的蓄水調(diào)度圖;
S6利用蓄水調(diào)度圖,考慮不利蓄水的來(lái)水情況進(jìn)行模擬調(diào)度,得到各提前蓄水方案下的各項(xiàng)目標(biāo)函數(shù)值,根據(jù)各項(xiàng)目標(biāo)函數(shù)值確定最優(yōu)提前蓄水方案及蓄水調(diào)度圖。
2.如權(quán)利要求1所述的混聯(lián)水庫(kù)提前蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是:
步驟S2中所述的基于蓄水期內(nèi)混聯(lián)水庫(kù)水能損失最小原則確定各水庫(kù)的蓄水次序,具體為:
采用K值判別式公式計(jì)算各水庫(kù)的Ki值,Ki值大的水庫(kù)優(yōu)先蓄水;其中,Wi表示水庫(kù)i的入庫(kù)總水量;Fi表示水庫(kù)i的水面面積;∑iV表示水庫(kù)i上游所有水庫(kù)的可供發(fā)電水量;∑iH表示水庫(kù)i及其下游所有水庫(kù)的總水頭;αi表示水庫(kù)i的調(diào)節(jié)能力。
3.如權(quán)利要求1所述的混聯(lián)水庫(kù)提前蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是:
步驟S3進(jìn)一步包括:
3.1結(jié)合擬定的提前蓄水方案,按預(yù)設(shè)步長(zhǎng)劃分蓄水期,獲得時(shí)間節(jié)點(diǎn);根據(jù)歷史流域水文資料推求各水庫(kù)及區(qū)間的分期設(shè)計(jì)洪水;
3.2結(jié)合水庫(kù)現(xiàn)有蓄水期調(diào)度規(guī)則,利用分期設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行調(diào)洪演算,獲得各水庫(kù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的蓄水控制水位。
4.如權(quán)利要求1所述的混聯(lián)水庫(kù)提前蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是:
步驟S5中,采用多目標(biāo)遺傳算法求解蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型;
所述的采用多目標(biāo)遺傳算法求解蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型,針對(duì)蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型分別執(zhí)行如下步驟,獲得各提前蓄水方案對(duì)應(yīng)的蓄水調(diào)度圖:
(1)給定蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型中各變量的取值范圍,隨機(jī)生成滿足蓄水多目標(biāo)優(yōu)化模型約束條件的M組可行解,每一組可行解包括各水庫(kù)的蓄水控制線;以M組可行解為個(gè)體構(gòu)成初始種群;
(2)以蓄水多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模型的當(dāng)前目標(biāo)函數(shù)值為適應(yīng)度,計(jì)算各組可行解的適應(yīng)度;
(3)采用多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行個(gè)體選擇,進(jìn)一步包括:
3.1對(duì)初始種群所有個(gè)體進(jìn)行分層,并獲得各層的非支配排序號(hào);
3.2對(duì)同層的所有個(gè)體,基于適應(yīng)度計(jì)算各個(gè)體的擁擠距離;
3.3按照非支配排序號(hào)從小到大依次將整層個(gè)體加入新種群,直至第q層整層個(gè)體的加入導(dǎo)致新種群規(guī)模超過(guò)預(yù)設(shè)種群規(guī)模k,將第q層中擁擠距離最大的s個(gè)個(gè)體加入新種群,使得新種群規(guī)模恰好達(dá)到預(yù)設(shè)種群規(guī)模k;
(4)將新種群中k組可行解兩兩配對(duì),進(jìn)行交叉,生成新的k組可行解;
(5)隨機(jī)生成滿足蓄水多目標(biāo)優(yōu)化模型約束條件的M-k組可行解,并加入新種群,所得種群記為當(dāng)代種群;
(6)對(duì)當(dāng)代種群進(jìn)行變異得下一代種群;
(7)根據(jù)當(dāng)代種群和下一代種群中各個(gè)體的適應(yīng)度判斷是否收斂,若收斂,執(zhí)行步驟(8);否則,以下一代種群為初始種群重新執(zhí)行步驟(3)~(7);
(8)下一代種群中第一層個(gè)體即最優(yōu)解集,將最優(yōu)解集用作混聯(lián)水庫(kù)的蓄水調(diào)度依據(jù),得各提前蓄水方案下各水庫(kù)的蓄水調(diào)度圖。