1.一種復(fù)雜梯級水庫群蓄水期優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是,包括步驟:
S1收集流域基礎(chǔ)信息,所述的流域基礎(chǔ)信息包括水庫特征參數(shù)、現(xiàn)有蓄水期調(diào)度規(guī)則、流域地形地貌信息、水雨情和防洪要求;
S2將復(fù)雜梯級水庫群劃分為若干個子流域分區(qū),采用汛期分期法分別計算子流域分區(qū)中各水庫的后汛期開始時間,各水庫的后汛期開始時間構(gòu)成子流域分區(qū)的后汛期開始時間;
S3對各子流域分區(qū)分別開展洪水遭遇分析,估算各子流域分區(qū)內(nèi)干支流防洪節(jié)點超過安全流量的概率,并利用該概率論證汛末蓄水調(diào)度優(yōu)化的可行性;
S4以復(fù)雜梯級水庫群的防洪目標(biāo)、發(fā)電目標(biāo)、蓄水目標(biāo)、航運目標(biāo)和生態(tài)目標(biāo)為目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建多目標(biāo)蓄水調(diào)度優(yōu)化模型;
S5以實測的長序列徑流資料作為輸入,以各水庫的起蓄時間Ti、蓄水控制線Zrefill,i(t)和汛末防洪控制水位Zflood,i為待優(yōu)化變量,采用Pareto動態(tài)維度搜索法求解多目標(biāo)蓄水調(diào)度優(yōu)化模型,推求最優(yōu)參數(shù)解,根據(jù)最優(yōu)參數(shù)解獲得復(fù)雜梯級水庫群汛末蓄水期的確定性優(yōu)化調(diào)度結(jié)果;
S6基于確定性優(yōu)化調(diào)度結(jié)果,采用大系統(tǒng)聚合分解模型,提取汛末蓄水期的優(yōu)化調(diào)度規(guī)則;
S7將流域設(shè)計洪水作為輸入,對步驟S6所得優(yōu)化調(diào)度規(guī)則進行防洪安全檢驗。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜梯級水庫群蓄水期優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是:
所述的汛期分期法為統(tǒng)計相關(guān)法、成因分析法、變點分析法或聚類分析法。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜梯級水庫群蓄水期優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是:
步驟S3具體為:
對各子流域分區(qū)分別執(zhí)行如下步驟:
3.1將洪水發(fā)生時間的邊緣分布轉(zhuǎn)化為弧度x;
3.2采用混合von Mises分布擬合弧度x的概率密度函數(shù)f(x);
3.3采用P-III分布擬合年最大洪水y的概率密度函數(shù)f(y);
3.4基于概率密度函數(shù)f(x)和f(y)構(gòu)建x和y的Copula聯(lián)合分布函數(shù);
3.5采用Copula聯(lián)合分布函數(shù)估算干支流防洪節(jié)點超過安全流量的概率。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜梯級水庫群蓄水期優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是:
步驟S5具體為:
5.1隨機生成滿足多目標(biāo)蓄水調(diào)度優(yōu)化模型約束條件的初始解向量S0=[s1,…,sD],其維度為D;重復(fù)生成N個初始解向量S0構(gòu)成初始種群S0,一個初始解向量S0為一組可行解;
5.2計算當(dāng)前可行解對應(yīng)的各項目標(biāo)函數(shù)值F(S0),將當(dāng)前可行解作為當(dāng)前最優(yōu)解Sbest;
5.3計算當(dāng)前最優(yōu)解Sbest中各決策變量發(fā)生變化的概率,根據(jù)概率值從當(dāng)前最優(yōu)解Sbest的D個維度中隨機選取D'個維度,隨機生成D'個服從[0-1]均勻分布的隨機數(shù),若對應(yīng)的概率Pd大于對應(yīng)的隨機數(shù),則將相應(yīng)維度加入鄰域{Ξ};其中,決策變量為水庫在各計算時段的出庫平均流量和蓄水控制線;
5.4在鄰域{Ξ}的D'個維度中對當(dāng)前最優(yōu)解Sbest加入擾動,得到新解Snew;
5.5計算新解Snew對應(yīng)的各項目標(biāo)函數(shù)值F(Snew),若F(Snew)>F(Sbest),用新解Snew更新當(dāng)前最優(yōu)解;否則,保持當(dāng)前最優(yōu)解不變;
5.6判斷迭代數(shù)是否達到預(yù)設(shè)的最大迭代數(shù),若達到,結(jié)束,當(dāng)前最優(yōu)解和當(dāng)前最優(yōu)解對應(yīng)的各項目標(biāo)函數(shù)值即最終的最優(yōu)參數(shù)解和最優(yōu)函數(shù)值,根據(jù)最優(yōu)參數(shù)解獲得確定性優(yōu)化調(diào)度結(jié)果;否則,返回步驟5.3。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜梯級水庫群蓄水期優(yōu)化調(diào)度方法,其特征是:
步驟S6具體為:
在步驟5所得各非劣解下分別進行,所述的非劣解即最優(yōu)參數(shù)解:
6.1將各子流域分區(qū)分別視為一等效水庫;
6.2計算各水庫各計算時段t的入能ri(t)與蓄能xi(t);
6.3計算各等效水庫各計算時段t的總蓄能和總?cè)肽埽?/p>
6.4取各等效水庫的總?cè)肽?、總蓄能及總?cè)肽芎涂傂钅艿慕换ロ椬鳛榻忉屪兞浚瑯?gòu)建等效水庫時段總出力與水庫群總出力的關(guān)系;
6.5將等效水庫時段總出力分配到等效水庫中各水庫;
6.6根據(jù)各水庫分配到的出力計算各水庫在各計算時段的出流量模擬值,從而獲得復(fù)雜梯級水庫群汛末蓄水期的優(yōu)化調(diào)度規(guī)則。