多年调节水库旱限水位的最优控制方法及专用控制系统与流程

文档序号:17531085发布日期:2019-04-29 13:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多年调节水库旱限水位的最优控制方法,其特征在于:包括下述步骤:

步骤1、采集多年调节水库旱限水位最优控制模型所需数据,即:采集调度周期初水库蓄水位数据、调度周期内的径流过程数据、水库及电站的特征参数和出力特性参数、水库综合利用要求数据、水库下游用水户的用水需求过程数据;

步骤2、建立并存储多年调节水库入库径流的最小周期分析方法,所述最小周期为最优控制的调度周期;所述最小周期分析方法为:以小波分析技术为核心、以单频复正弦调制高斯波作为基小波,对多年调节水库入库径流的最小周期进行分析,确定多年调节水库旱限水位最优控制模型的调度周期;

步骤3、建立并存储基于边际效益递减理论的农业用水边际效益;其中,所述农业用水边际效益为多年调节水库旱限水位最优控制模型目标函数的边界输入;基于边际效益递减理论求解得到水库下游各用水户的农业用水边际效益,拟合建立农业边际效益函数,确定多年调节水库旱限水位最优控制模型目标函数的边界输入;

步骤4、建立并存储多年调节水库旱限水位最优控制模型,即:引入最优控制理论,以调度周期内流域供水效益最大为优化目标,建立多年调节水库旱限水位最优控制模型目标函数的泛函表达式;

步骤5、求解多年调节水库旱限水位最优控制模型;即:采用融合自适应控制技术的人工智能算法求解,基于前期来水规律,通过对后期来水预报和下游需水的分析,以多年调节水库时段内泄水及其下游河段引水过程为被控对象,通过融合自适应技术的人工智能算法,在线量测包括水库蓄水量、流域缺水率指标,判断流域供水效益最大化目标的实现状况,控制引导闭环迭代;

步骤6、生成并输出多年调节水库旱限水位控制策略,即:以旱限水位最优控制规则和旱限水位最优控制曲面两种方式来展示应对不同干旱等级的旱限水位最优控制策略。

2.一种执行权利要求1所述的多年调节水库旱限水位的最优控制方法的专用控制系统,其特征在于,包括:

数据采集模块,用于采集调度周期初水库蓄水位数据、调度周期内的径流过程数据、水库及电站的特征参数和出力特性参数、水库综合利用要求数据、水库下游用水户的用水需求过程数据;

入库径流最小周期分析模块,接收数据采集模块发送的数据,用于确定多年调节水库旱限水位最优控制模型计算的调度周期;

基于边际效益递减理论的农业用水边际效益分析模块,接收数据采集模块发送的数据,用于确定农业用户的边际效益,拟合建立农业用户的边际效益函数;

多年调节水库旱限水位最优控制模型模块,接收入库径流最小周期分析模块和基于边际效益递减理论的农业用水边际效益分析模块发送的数据,用于建立多年调节水库旱限水位最优控制模型;

多年调节水库旱限水位最优控制模型求解算法模块,用于对多年调节水库旱限水位最优控制模型进行求解;

旱限水位控制策略生成模块,用于生成应对不同干旱等级的旱限水位;

旱限水位控制策略输出模块,用于输出应对不同干旱等级的旱限水位。

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