一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法与流程

1.本发明涉及一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法，属于泄洪排水调度技术领域。


背景技术：

2.防洪调度强调将大坝自身的安全始终放在第一位；其次是调洪结果不人为造峰，即调洪过程的最大出库流量不能大于入库洪峰流量。防洪调度计算是推求下泄流量过程和库水位过程，以及结合闸门的启闭规则将下泄流量分配到各闸门，形成闸门开度的决策支持方案的过程。防洪调度计算控制目标，根据大多数水库经验总结有以下几种重要模式：
3.(1)控制水位模式：以期末水位作为控制目标，通过闸门启闭和机组发电控制，使水库经调洪演算后期末水位收敛到给定的控制值，并尽量少动闸门。
4.(2)控制出库流量模式：以出库流量作为控制目标，给定水库的下泄流量过程，优先满足发电调度用水，其余作为弃水通过闸门下泄，约束突破给出安全警告。
5.(3)闸门命令模式：根据给定的闸门启闭指令进行洪水调度控制，各时段弃水过程直接通过闸门启闭计划计算，其余全按发电调度方式计算，约束突破给出安全警告。
6.(4)调度规程控制：根据水库的防洪调度规程或调洪规则进行洪水调度控制，通常根据不同水库规程定向开发。
7.目前大部分水电站防洪调度主要依靠人工经验制定调度方案，经审核批准后执行，但面对电站日益复杂调度约束以及不断变化的来水情况，人为经验制定闸门策略面临极大的挑战，一是闸门操作频繁、工作量巨大，二是制定方案并审批时间较长，泄洪闸门操作即时响应性差，三是梯级发电企业及电网水电由于不同电站泄洪闸门运用原则差异很大，水库及下游河道防洪调度限制约束也不一致，人为计算容易产生失误或偏差，增加防洪风险。
8.随着洪水预报技术的发展和提高，大部分水库增加了洪水预见期，在知道未来数日精度可靠的水库入库流量预报过程下，需要结合水库闸门实际操作规则对未来数日进行水库防洪调度计算，生成可靠的各闸门操作计划。


技术实现要素：

9.为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法，解决了现有技术中防洪调度方案制定繁琐、周期长、人为操作误差大的问题。
10.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
11.一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法，包括如下步骤：
12.水库闸门群面向对象建模；
13.特定闸门对象实例化；
14.闸门群组合使用规则建模；
15.水库防洪调度规则建模及调洪计算；
16.闸门群开度组合初始结果集计算；
17.闸门群开度组合结果集优化调整。
18.进一步地，前述水库闸门群面向对象建模，采用系统概化、结构化展示方法来完整表达出闸门基础信息和操作相关属性，具体步骤包括：
19.对水库闸门群进行概化处理；
20.对闸门面向对象建模处理，记为rg对象类，rg对象类包括闸门编号(id)、类型编号(tid)、闸门名称(name)、检修计划(rpt)、运行状态(ro)、开启顺序(st)、关闭顺序(ot)、闸门开度(x)；
21.对闸门类型进行建模处理，记为gt对象类，gt对象类包括闸门类型编号(tid)、类型名称(tname)、泄流曲线/公式(curve,{x1,x1,
…
,x
t
})、闸门开度可行域(x{})；
22.将rg对象类与gt对象类通过闸门类型编号进行关联，共同来表述水库全部闸门对象的特征和信息。
23.进一步地，前述对水库闸门群进行概化处理方法包括：
24.将全部闸门群根据水库闸门特性分为若干闸门组，对相同型号和位置的闸门分为一个闸门组，同小组闸门生产厂家、开度类型、泄流曲线/公式一致；
25.给每个闸门按照分组情况进行编号，记为(id1,id2,id3,
…
,idn)，同组闸门的编号连续；
26.给闸门型号进行编号，记为(tid1,tid2,tid3,
…
,tidn)，同一组闸门拥有同一个闸门型号的编号。
27.进一步地，前述特定闸门对象实例化的具体步骤包括：
28.利用rg对象类，根据闸门编号(id)和闸门名称(name)实例化生成各个水库闸门，给各闸门所属的闸门类型的编号(tid)赋值；
29.利用gt对象类，根据类型编号(tid)和类型名称(tname)实例化生成所有闸门类型；
30.将实例化后的各闸门对象，赋值各闸门真实检修计划(rpt)、运行状态(ro)、开启顺序(st)、关闭顺序(ot)、闸门开度(x)实时操控数据信息：
31.检修计划用时间对象单元组成的个数为复数的对象数组来表示，记为(rpt1,rpt2,rpt3,rpt4,
…
,rpt
2n-1
,rpt
2n
)；
32.运行状态记为(ro)，有开启、关闭、故障、检修四种，每种状态用一个整数表示来组成映射关系，提取各闸门调度计算期初运行状态后用表示不同状态的整数来给闸门对象赋值；
33.开启顺序(st)、关闭顺序(ot)根据水库闸门运行规则，从第一个开启(关闭)闸门开始排序，直到最后一个开启(关闭)闸门，排序序号从1开始，并将各闸门的开启(关闭)序号赋值给闸门对象；
34.闸门开度记为(x1,x2,x3,
…
,x
t
)，是一组时间序列数据，表示调度计算期内各时段平均闸门开度，将调度计算期初闸门开度赋值给闸门开度第一个值x1，表示开度数据序列初始值已确定；
35.将实例化后的各闸门类型对象，赋值各闸门类型的泄流曲线/公式(curve,{x1,
x1,
…
,x
t
})、闸门开度可行域(x{})信息。
36.进一步地，前述闸门群组合使用规则建模的具体步骤包括：
37.根据水库在一年中不同时期、不同水位和入库流量条件下水库闸门群的组合使用规范，将各闸门开度组成的开度集{{x1}
t
,{x2}
t
,
…
,{xn}
t
}作为决策变量，将各时间段t对应的水库水位z
t
、入库流量q
int
等作为自变量，将闸门组合决策使用规范表示为映射关系{{x1}
t
,{x2}
t
,
…
,{xn}
t
}＝f({z
t
,q
int
})，开度集{{x1}
t
,{x2}
t
,
…
,{xn}
t
}中1,2,
…
,n表示闸门编号，t表示一年中的不同时期，{xn}
t
表示编号为n的闸门在t时期的开度集合；
38.将闸门组合决策的映射关系，根据实际操作规则转化为闸门决策表，决策表能够表达不同时间范围、水位范围、入库流量范围对应的各闸门开度范围。
39.进一步地，前述水库防洪调度规则建模及调洪计算的具体步骤包括：
40.根据调度决策者的实际使用需求来确定目标函数，选定约束条件集合，建立防洪调度计算模型，约束条件集合包括水库水位上下限约束、出库流量上下限约束、出力上下限约束，目标函数为调度期末水位、调度期各时期出库流量或根据具体水库的调度规则描述的水位、出库、闸门控制方式；
41.划分调度期的时间阶段；
42.根据水量平衡公式求解计算每个调度阶段防洪调度模型，求解出每个阶段的水库时段出力、水库时段发电流量、水库时段泄洪、水库时段下泄流量、时段末水位及时段内闸门开启情况。
43.进一步地，前述确定目标函数的方法包括：
44.以给定调度期末水库水位作为目标条件，通过整个调度期各时段的出力分配、水量分配计算，得到整个调度期的洪水演算水位、出库流量，最终满足调度期末计算的水位接近给定水位目标。
45.进一步地，前述确定目标函数的方法包括：
46.以给定整个调度期所有时段的水库出库流量或者泄洪流量作为目标条件；
47.通过水量平衡计算各个时期的时段末水位、时段出力；
48.最终满足调度期内各个调度阶段的水库出库流量或者泄洪流量要求。
49.进一步地，前述确定目标函数的方法包括：
50.将水库调度规则转化为水位控制和出库控制的混合控制模式，将调度计算期按照调度规则要求划分为多个子调度计算期；
51.根据各子调度计算期的调度需求确定子调度期的水位控制或出库控制目标，再进行各调度阶段的水量平衡计算。
52.进一步地，前述划分调度期的时间阶段的步骤如下：
53.划分开始时间和结束时间，选择洪水开始涨水之前某一时刻为开始时间、洪水回落后的某一时刻为结束时间，或选择当前时刻为开始时间，未来数日后未结束时间。
54.选定调度时段步长，根据水库需要时段步长选择包括：15分钟、0.5小时、1小时；
55.记录调度时段数t。
56.进一步地，前述闸门群开度组合初始结果集计算方法步骤如下：
57.根据调度目标，计算各个时段末水位z
et
和出库流量q
outt
，其中t＝1,2,3,
…
,t；
58.确定水库调度的出力n和发电流量qg；
59.用出库流量减去发电流量，以及减去其他出库流量，得到t阶段的泄洪流量qd
t
，其他出库流量为不通过闸门泄洪或机组发电的其他途径出库流量；
60.利用已建成的闸门群组合使用规则模型，确定第t个计算时段各闸门开度；
61.从第1个时段遍历到最后一个时段t，统计每个rg闸门对象各阶段开度(x1,x2,x3,
…
,x
t
)，最终得到闸门群开度集。
62.进一步地，前述确定水库调度的出力计算的方法如下：
63.根据电网下发或上传给电网的出力计划{np1,np2,np3,
…
,np
t
}来确定各个阶段出力，令n
t
＝np
t
，其中n
t
表示第t个时段出力，np
t
表示第t个时段出力计划，t＝1,2,3,
…
,t；
64.再用机组特性曲线(nhq曲线)插值或利用n＝kqh公式算出发电流量qg
t
，其中，t＝1,2,3,
…
,t，qg
t
表示第t个计算时段发电流量。
65.进一步地，前述确定水库调度的出力计算的方法如下：
66.若q
outt
《qg
maxt
，则令qg
t
＝q
outt
，再根据机组特性曲线(nhq曲线)插值或利用n＝kqh公式反算n
t
；
67.若q
outt
≥qg
maxt
，则令n
t
＝n
maxt
，此时qg
t
＝qg
maxt
，其中q
outt
表示第t个时段的水库出库流量，qg
maxt
表示第t个时段工况下的电站全部机组满发流量，qg
t
表示第t个时段的发电流量，n
t
表示t时段出力，n
maxt
表示t时段预想出力，t＝1,2,3,
…
,t。
68.进一步地，前述利用已建成的闸门群组合使用规则模型，确定第t个计算时段各闸门开度的步骤如下：
69.根据闸门组合决策使用规范表示为映射关系{{x1}
t
,{x2}
t
,
…
,{xn}
t
}＝f({z
t
,q
int
})，将第t个计算时段实际水位z
t
和入库流量q
int
带入计算，得到该计算时段的各闸门开度范围；
70.优先变动已开启闸门开度；若已开启闸门无法满足需要，则考虑根据闸门开启顺序优先开启未检修未开启的闸门；检修闸门设置开度为零且不能参与泄洪计算；故障闸门计算时考虑闸门开度保持现状不动；在此基础上，根据实例化的每一个闸门rg对象，根据各rg对象的运行状态ro值，直接确定状态为故障、检修状态的闸门在计算阶段t的开度；再利用故障状态的rg闸门对象所属gt对象，获取泄流曲线/公式并计算该阶段此故障闸门rg对象的闸门泄流量；用泄洪流量qd
t
减去t阶段全部故障闸门的泄流量，得到剩余正常闸门需要分配的总泄流流量qy
t
；
71.视状态为已开启状态的闸门为待分配闸门，t阶段待分配闸门开度范围内全部取值最大闸门开度，计算当前工况全部待分配闸门最大泄流量qy
max
；再使其全取最小闸门开度，计算最小泄流量qy
min
；判断剩余待分配闸门需要分配的总泄流流量qy
t
是否在{qy
min
,qy
max
}范围内；
72.qy
t
在{qy
min
,qy
max
}在范围内，则计算时不用考虑新开启或关闭闸门，根据闸门开启顺序和开启范围，且使属于同一闸门类型gt的已开启闸门对象rt尽量保持同一个开度，利用各gt对象的泄流曲线/公式，将流量qy
t
分配到各待分配闸门rt对象并计算出闸门开度；
73.qy
t
不在{qy
min
,qy
max
}在范围内，则根据闸门开启顺序和关闭顺序，计算时考虑新开启或关闭一个闸门，再组合成待分配闸门群，返回计算，直到qy
t
满足{qy
min
,qy
max
}范围；
74.将全部可使用闸门全部开启或全部关闭，计算出的可使用闸门总泄流量qs
t
仍无
法满足qy
t
的情况，则令qy
t
＝qs
t
，并重新得到水库泄流量qd
t
，再根据水量平衡公式反算出水库t时段总出库流量和末水位。
75.进一步地，前述闸门群开度组合结果集优化调整方法包括：
76.将调度期划分为若干个子阶段，每个子阶段的水位、入库流量满足相同条件；根据闸门决策表和初始闸门群开度集、水位、出库流量过程，将计算期中每个阶段的实际入库流量、计算水位与闸门决策表中入库流量、水位条件进行对比判断，将相邻且入库流量、水位相同的若干时间段划分为一个子阶段，整个调度期则整理为若干个子阶段；
77.每一个子阶段中，通过迭代计算使整个子阶段的所有阶段闸门群组合开度一致；
78.将输出的子阶段闸门群开度集作为整个调度子阶段的每个时段的闸门群开度结果集，再推求计算每个时段末水位及出库流量；
79.根据闸门调度约束条件和水位、出库流量约束，将子阶段内水位、出库流量超限的时段重新控制其末水位或出库流量达到上下限要求，再反推该阶段闸门开度集；
80.从第一个子阶段开始，遍历所有子阶段，直到计算结束。
81.进一步地，前述通过迭代计算使整个子阶段的所有阶段闸门群组合开度一致的步骤如下：
82.根据子阶段最后一个时段的末水位，已知子时段初水位和各时段入库流量，根据水量平衡计算子阶段的平均出库流量；
83.通过平均出库流量，计算子阶段内各调度时段的末水位，得到子阶段内的一个最高水位和一个最低水位；
84.将子阶段视为一个整体时段，分别利用最高和最低水位，推求该调度子阶段内闸门群所有开度最大的集合和开度最小的集合；
85.设置迭代精度和最大迭代次数，子阶段作为一个整体根据闸门群所有开度最大的集合和开度最小的集合，计算每个闸门的开度，将所有闸门开度组合成子阶段闸门群开度集；
86.根据闸门开度集计算子阶段末水位，判断该末水位与计算得到的子阶段末水位初始值的差值是否小于迭代精度：若满足精度要求则输出子阶段闸门群开度集；若不满足，则以此次计算的末水位为基准，继续计算；若计算次数超过最大迭代次数，则终止计算，输出初始闸门开度结果集。
87.本发明所达到的有益效果：
88.1、在洪水调度计算中，能够面向对象建模，能够根据闸门实际使用规则生成闸门决策表，方便地考虑了水库各闸门的开度范围、开启顺序、组合规范等详细规则，可直接计算水库闸门群在调度计算期的优化操作计划，使不同阶段泄洪闸门能够更加均匀地下泄，大幅度减少调闸次数和频率，减轻了调度的工作量和难度。
89.2、提高了水库防洪决策的安全性、可靠性、准确性，可使水库的闸门调度决策更加符合实际需求，提高了防洪调度的智能化水平。
附图说明
90.图1是本发明的水电站洪水优化调度方法整体流程图；
91.图2是本发明rg、gt两个对象类及相互关联关系图；
92.图3是本发明闸门群实例表及闸门开度组合结果集示意图；
93.图4是本发明闸门开度结果集及子阶段划分示意图。
具体实施方式
94.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
95.参见图1，本发明的考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法包括水库闸门群面向对象建模，特定闸门对象实例化，闸门群组合使用规则建模，水库防洪调度规则建模及调洪计算，闸门群开度组合初始结果集计算，闸门群开度组合结果集优化调整六个步骤。
96.(一)水库闸门群面向对象建模
97.采用系统概化、结构化展示方法来完整表达出闸门基础信息和操作相关属性，具体包括以下步骤：
98.(a1)对水库闸门群进行概化处理，根据水库闸门特性划分若干闸门组，对相同型号和位置的闸门分为一个闸门组，同小组闸门生产厂家、开度类型、泄流曲线/公式一致；给每个闸门按照分组情况进行编号，记为(id1,id2,id3,
…
,idn)，同组闸门的编号连续；闸门型号也进行编号，记为(tid1,tid2,tid3,
…
,tidn)，同一组闸门拥有同一个闸门型号的编号；
99.(a2)对闸门面向对象建模处理，记为rg对象类，rg对象类包括闸门编号(id)、类型编号(tid)、闸门名称(name)、检修计划(rpt)、运行状态(ro)、开启顺序(st)、关闭顺序(ot)、闸门开度(x)；
100.(a3)对闸门类型进行建模处理，记为gt对象类，gt对象类包括闸门类型编号(tid)、类型名称(tname)、泄流曲线/公式(curve,{x1,x1,
…
,x
t
})、闸门开度可行域(x{})；
101.(a4)rg对象类与gt对象类通过闸门类型编号(tid)进行关联，共同来表述水库全部闸门对象的特征和信息，如图2。
102.(二)特定闸门进行对象实例化：
103.(b1)利用rg对象类，根据闸门编号(id)和闸门名称(name)实例化生成各个水库闸门，给各闸门所属的闸门类型的编号(tid)赋值；
104.(b2)利用gt对象类，根据类型编号(tid)和类型名称(tname)实例化生成所有闸门类型，如图3所示；
105.(b3)将实例化后的各闸门对象，赋值各闸门真实检修计划、运行状态、开启顺序、关闭顺序、闸门开度等实时操控数据信息；其中检修计划用时间对象单元组成的个数为偶数的对象数组来表示，记为(rpt1,rpt2,rpt3,rpt4,
…
,rpt
2n-1
,rpt
2n
)；运行状态记为(ro)，有开启，关闭，故障，检修四种，每种状态用一个整数表示来组成映射关系，提取各闸门调度计算期初运行状态后用表示不同状态的整数来给闸门对象赋值；开启顺序(st)、关闭顺序(ot)根据水库闸门运行规则，从第一个开启(关闭)闸门开始排序，直到最后一个开启(关闭)闸门，排序序号从1开始，并将各闸门的开启(关闭)序号赋值给闸门对象；闸门开度是一组时间序列数据，记为(x1,x2,x3,
…
,x
t
)，表示调度计算期内各时段平均闸门开度，将调度计算期初闸门开度赋值给闸门开度第一个值x1，表示开度数据序列初始值已确定；
106.(b4)将实例化后的各闸门类型对象，赋值各闸门类型的泄流曲线/公式(curve,
{x1,x1,
…
,x
t
})、闸门开度可行域(x{})信息。
107.(三)闸门群组合使用规则建模
108.由于水库的泄洪决策在一年当中不同时期、不同水位和入库流量条件下是不同的，每一个泄洪闸门的运行开度范围与时间、水位、入库流量相关，需要对闸门群组合使用规则建模，具体方式是如下：
109.首先，根据水库在一年中不同时期、不同水位和入库流量条件下水库闸门群的组合使用规范，将各闸门开度组成的开度集{{x1}
t
,{x2}
t
,
…
,{xn}
t
}(其中1,2,
…
,n表示闸门编号，t表示一年中的不同时期，{xn}
t
表示编号为n的闸门在t时期的开度集合，也可认为是该闸门开度范围)，将各时间段t对应的水库水位z
t
、入库流量q
int
等作为自变量，将闸门组合决策使用规范表示为映射关系{{x1}
t
,{x2}
t
,
…
,{xn}
t
}＝f({z
t
,q
int
})；
110.然后，将闸门组合决策的映射关系，根据实际操作规则转化为闸门决策表，该决策表能够表达不同时间范围、水位范围、入库流量范围对应的各闸门开度范围，称之为闸门开度决策表。
111.(四)水库防洪调度规则建模及调洪计算：
112.(c1)首先进行防洪调度计算建模，将调度期末水位、调度期各时期出库流量作为目标函数，或根据具体水库的调度规则描述的水位、出库、闸门控制方式等作为目标函数，以水库水位上下限约束、出库流量上下限约束、出力上下限约束等作为约束条件集合，以此建立防洪调度计算模型；
113.(c2)步骤(c1)中目标函数的具体确定方式，是根据调度决策者的实际使用需求来确定的，一般采用如控制水库水位、控制水库出库、按水库调度规则控制等三种使用需求，其他特殊需求也可根据这三种规则进行衍生。三种规则下确定调度目标函数的具体方法：
114.(c2-a)控制水库水位模式，以给定调度期末水库水位作为目标条件，在此基础上通过整个调度期各时段的出力分配、水量分配计算，得到整个调度期的洪水演算水位、出库流量等过程，最终满足调度期末计算的水位接近给定水位目标；
115.(c2-b)控制水库出库模式，以给定整个调度期所有时段的水库出库流量或者泄洪流量作为目标条件，再通过水量平衡计算各个时期的时段末水位、时段出力等，最终满足调度期内各个调度阶段的水库出库流量或者泄洪流量要求；
116.(c2-c)水库调度规则控制模式，则需首先将水库调度规则转化为水位控制和出库控制的混合控制模式，具体来说就是水库的防洪调度规则是水库在不同时期、不同水位和入库洪水频率条件下的水位控制要求、出库流量要求的指导原则，需要在调度计算的整个时期不同阶段采用不同的水位控制或出库流量控制要求，故可将调度计算期按照调度规则要求划分为多个子调度计算期，然后根据各子调度计算期的调度需求确定子调度期的水位控制或出库控制目标，再进行各调度阶段的水量平衡计算；
117.(c3)调度期的时间阶段划分，一般调度期的选择是根据洪水预报的洪水发生时期来选择的，调度计算的开始、结束时间一般选择洪水开始涨水之前某一时刻、洪水回落后的某一时刻，这样可完整的覆盖一个洪水调度期；也可根据实际需要自由选择计算时间范围，一般从当前面临时刻开始，至未来数日后结束；而调度时段步长一般根据水库需要取15分钟、0.5小时、1小时等；调度时段数记为t；
118.(c4)从开始阶段起，根据水量平衡公式求解计算每个调度阶段防洪调度模型，每
个阶段需计算水库时段出力、水库时段发电流量、水库时段泄洪、水库时段下泄流量、时段末水位及时段内闸门开启情况。
119.(五)闸门群开度组合初始结果集计算：
120.(d1)首先根据调度目标，计算t时段末水位z
et
和出库流量q
outt
，其中t＝1,2,3,
…
,t(其中，t＝1,2,3,
…
,t)。在(c4)步骤中，依次从第1个调度时段计算到最后第t个时段。在其中第t个计算时段中，已知时段初水位和入库流量，由调度目标确定t时段末水位(或时段平均出库流量)，再由水量平衡公式计算出时段平均出库流量(或时段末水位)；
121.(d2)确定水库调度的出力计算和发电流量计算，主要有以下两种计算方案：
122.(d2-a)一种方案是根据电网下发或上传给电网的出力计划{np1,np2,np3,
…
,np
t
}来确定各个阶段出力，则令n
t
＝np
t
，其中n
t
表示第t个时段出力，np
t
表示第t个时段出力计划，t＝1,2,3,
…
,t；再用机组特性曲线(nhq曲线)插值或利用水能计算公式n＝kqh(n为时段出力，k为综合出力系数，q为发电流量，h为电站净水头)算出发电流量量qg
t
，其中，t＝1,2,3,
…
,t，qg
t
表示第t个计算时段发电流量；
123.(d2-b)另一种方案是根据水库出库流量q
outt
计算结果进行判断，若水库在计算期第t个时段的计算出库流量q
outt
不超过此计算时段工况下的电站全部机组满发流量qg
maxt
(即q
outt
《qg
maxt
)，则令发电流量qg
t
等于出库流量q
outt
(即qg
t
＝q
outt
)，再根据机组特性曲线(nhq曲线)插值或利用n＝kqh公式反算时段出力n
t
；否则当计算出库流量超过满发流量(即q
outt
≥qg
maxt
，则令时段出力等于预想出力n
maxt
(即n
t
＝n
maxt
)，发电流量即为全部机组满发流量(即qg
t
＝qg
maxt
)；
124.(d3)发电流量计算完成之后，用出库流量减去发电流量和其他出库流量(不通过闸门泄洪或机组发电的其他途径出库流量，记为q
othert
)，t阶段的泄洪流量qd
t
；
125.(d4)根据步骤(三)中的方法，利用已建成的闸门群组合使用规则模型，确定第t个计算时段各闸门开度：
126.(d4-a)根据闸门组合决策使用规范表示为映射关系{{x1}
t
,{x2}
t
,
…
,{xn}
t
}＝f({z
t
,q
int
})，将第t个计算时段实际水位z
t
和入库流量q
int
带入计算，得到该计算时段的各闸门开度范围；
127.(d4-b)泄洪闸门的开启一般原则是：优先变动已开启闸门开度；若已开启闸门无法满足需要，则考虑根据闸门开启顺序优先开启未检修未开启的闸门；检修闸门设置开度为零且不能参与泄洪计算；故障闸门计算时考虑闸门开度保持现状不动。在此基础上，根据实例化的每一个闸门rg对象，根据各rg对象的运行状态ro值，直接确定状态为故障、检修状态的闸门在计算阶段t的开度；再利用故障状态的rg闸门对象所属gt对象，获取泄流曲线/公式,并计算该阶段此故障闸门rg对象的闸门泄流量；用泄洪流量qd
t
减去t阶段全部故障闸门的泄流量，得到剩余正常闸门需要分配的总泄流流量qy
t
；
128.(d4-c)视状态为已开启状态的闸门为待分配闸门，t阶段待分配闸门开度范围内全部取值最大闸门开度，计算当前工况全部待分配闸门最大泄流量qy
max
；再使其全取最小闸门开度，计算最小泄流量qy
min
；判断剩余待分配闸门需要分配的总泄流流量qy
t
是否在{qy
min
,qy
max
}范围内；
129.(d4-d)qy
t
在{qy
min
,qy
max
}在范围内，则计算时不用考虑新开启或关闭闸门，根据闸门开启顺序和开启范围，且使属于同一闸门类型gt的已开启闸门对象rt尽量保持同一个
开度(保持泄洪均匀)，利用各gt对象的泄流曲线/公式，将流量qy
t
分配到各待分配闸门rt对象并计算出闸门开度；
130.(d4-e)qy
t
不在{qy
min
,qy
max
}在范围内，则根据闸门开启顺序和关闭顺序，计算时考虑新开启或关闭一个闸门，再组合成待分配闸门群，返回步骤(d4-c)计算，直到qy
t
满足{qy
min
,qy
max
}范围，并进入步骤(d4-d)；
131.(d4-f)若将全部可使用闸门全部开启或全部关闭，计算出的可使用闸门总泄流量qs
t
仍无法满足qy
t
的情况，则令qy
t
＝qs
t
，并重新得到水库泄流量qd
t
，再根据水量平衡公式反算出水库t时段总出库流量和末水位；
132.(d5)从第1个时段遍历到最后一个时段t，统计每个rg闸门对象各阶段开度(x1,x2,x3,
…
,x
t
)，最终得到闸门群开度集，如图3所示；
133.(六)对闸门群开度组合结果集进行优化调整
134.(e1)首先，将调度期划分为若干个子阶段，每个子阶段的水位、入库流量满足相同条件。根据步骤(三)得到的闸门决策表，和步骤(五)得到的初始闸门群开度集、水位、出库流量过程，将计算期中每个阶段的实际入库流量和计算水位与闸门决策表中水位、入库流量条件进行对比判断，将相邻且水位、入库流量相同的若干时间段划分为一个子阶段，整个调度期则整理为若干个子阶段，如图4所示；
135.(e2)每一个子阶段中，通过迭代计算使整个子阶段的所有阶段闸门群组合开度一致：
136.(e2-a)根据子阶段最后一个时段的末水位，已知子时段初水位和各时段入库流量，根据水量平衡计算子阶段的平均出库流量；
137.(e2-b)通过平均出库流量，计算子阶段内各调度时段的末水位，得到子阶段内的一个最高水位和一个最低水位；
138.(e2-c)将子阶段视为一个整体时段，分别利用最高和最低水位，重复步骤(四)和步骤(五)的方法，推求该调度子阶段内闸门群所有开度最大的集合和开度最小的集合；
139.(e2-d)设置迭代精度和最大迭代次数，子阶段作为一个整体根据闸门群所有开度最大的集合和开度最小的集合，计算每个闸门的开度，将所有闸门开度组合成子阶段闸门群开度集；根据闸门开度集计算子阶段末水位，判断该末水位与步骤(五)计算得到的子阶段末水位初始值的差值是否小于迭代精度：若满足精度要求则输出子阶段闸门群开度集；若不满足，则以此次计算的末水位为基准，转到步骤(e2-b)继续计算；若计算次数超过最大迭代次数，则终止计算，输出步骤(五)得到的初始闸门开度结果集；
140.(e3)将输出的子阶段闸门群开度集作为整个调度子阶段的每个时段的闸门群开度结果集，再推求计算每个时段末水位及出库流量；
141.(e4)根据闸门调度约束条件和水位、出库流量约束，将子阶段内水位、出库流量超限的时段重新控制其末水位或出库流量达到上下限要求，再用步骤(四)和步骤(五)的方法反推该阶段闸门开度集；
142.(e5)从第一个子阶段开始，遍历所有子阶段，直到计算结束。
143.通过以上六个步骤，最终得到了调度期内每个时段的各闸门的开度计划。
144.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形
也应视为本发明的保护范围。