一种考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法与流程

技术特征：

1.一种考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，包括：

步骤一：选取枢纽水电站下游的具有防冲安全问题的日调节水电站作为调控对象，获取所述枢纽水电站与所述日调节水电站的区间来流量获取所述枢纽水电站调蓄前的所述日调节水电站的上游来流量获取所述枢纽水电站调蓄前第t时段的下泄流量

步骤二：分别以所述日调节水电站的洪水流量峰值最小及以所述日调节水电站的闸门调控工作量最小为目标函数建立优化调控模型，并设置所述优化调控模型的约束条件；

步骤三：生成下泄流量序列qzxxt,所述qzxxt由若干个所述组成，以所述qzxxt为决策变量进行优化，获得以所述日调节水电站的洪水流量峰值最小为优化导向的所述日调节水电站的洪水流量峰值及对应的闸门调控总工作量，或获得以所述日调节水电站的闸门调控工作量最小为优化导向的闸门调控总工作量及对应的所述日调节水电站的洪水流量峰值。

2.如权利要求1所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：

以所述日调节水电站的洪水流量峰值最小建立所述优化调控模型的目标函数k1，所述目标函数k1满足关系式：

其中，k1表示所述日调节水电站的洪水流量峰值最小目标，t表示所述优化调控模型的总时段数，t表示所述优化调控模型的第t时段，t＝1,2,…,t，表示经过所述枢纽水电站调蓄后的所述日调节水电站的洪水流量。

3.如权利要求1所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：

以所述日调节水电站的闸门调控工作量最小建立所述优化调控模型的目标函数k2，所述目标函数k2满足关系式：

其中，k2表示所述日调节水电站的闸门调控工作量最小目标，t表示所述优化调控模型的总时段数，t表示所述优化调控模型的第t时段，t＝1,2,…,t，k表示所述优化调控模型的第k号闸门，ngate表示所述优化调控模型的总闸门数；表示第k号闸门在第t时段初的开度，表示第k号闸门在第t时段末的开度。

4.如权利要求2或3所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：

将水量平衡设置为所述优化调控模型的约束条件，所述水量平衡满足关系式：

其中，表示所述枢纽水电站在第t时段末的库容，表示所述枢纽水电站在第t时段初的库容；表示所述枢纽水电站第t时段的上游来流量；表示所述日调节水电站在第t时段末的库容，表示所述日调节水电站在第t时段初的库容，表示所述日调节水电站的发电流量，表示所述日调节水电站的闸门下泄流量，δt表示时间步长。

5.如权利要求4所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：

将所述枢纽水电站的调蓄限度设置为所述优化调控模型的约束条件，所述枢纽水电站的调蓄限度满足关系式：

其中，表示所述枢纽水电站对所述削峰所动用的调蓄库容；分别表示所述枢纽水电站能够动用的调蓄库容的上限和下限。

6.如权利要求4所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：

对所述设置n个(n>1)流量等级，将所述日调节水电站的闸门开度限度设置为所述优化调控模型的约束条件，所述日调节水电站的闸门开度限度满足关系式：

其中，表示所述属于第n个(n∈n)流量等级时的第k号闸门所对应的开度；表示所述属于第n个(n∈n)流量等级时的下限；表示所述属于第n个(n∈n)流量等级时的上限。

7.如权利要求4所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：

将所述枢纽水电站的水位和库容、所述日调节水电站的水位和库容设置为所述优化调控模型的约束条件，该约束条件满足关系式：

其中，分别表示所述枢纽水电站的库容的上限和下限；分别表示所述日调节水电站的库容的上限和下限；表示所述枢纽水电站在第t时段末的水位，表示所述日调节水电站在第t时段末的水位；分别表示所述枢纽水电站的水位的上限和下限；分别表示所述日调节水电站的水位的上限和下限；fa^v～z()表示所述枢纽水电站的库容与水位之间所满足的正相关函数；表示所述日调节水电站的库容与水位之间所满足的正相关函数。

8.如权利要求7所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括：

将所述枢纽水电站的尾水位和所述日调节水电站的尾水位设置为所述优化调控模型的约束条件，该约束条件满足关系式：

其中，表示所述枢纽水电站在第t时段的尾水位，表示所述日调节水电站在第t时段的尾水位；表示所述枢纽水电站的尾水位与总下泄流量之间所满足的正相关函数；表示所述日调节水电站的发电流量及闸门下泄流量与尾水位之间所满足的正相关函数。

9.如权利要求1所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于，所述步骤三中，还包括：

生成若干组满足所述约束条件的所述qzxxt，运用遗传算法对若干组所述qzxxt进行迭代寻优计算。

10.如权利要求9所述的考虑下游河道水力安全的水电站泄洪优化调控方法，其特征在于：所述遗传算法中的交叉和变异步骤的交叉概率和变异概率分别设置为0.1。