本发明涉及流域水库群枯水期优化调度领域，尤其涉及一种控制性水库群汛前消落水位智慧控制方法。
背景技术：
：：1、提升流域冬春保供、迎丰度夏能力是流域供电、供水安全保障重要环节。受环境因素影响，风光发电功率具有波动性、间歇性和随机性等特征，大规模风光并网对电力系统调峰和安全稳定运行带来了新挑战。受到能源格局、气候变化、下垫面变化、水工程建设运行等多方面的影响，雨情水情工情均发生较大变化，水库群联合优化调控、能源安全保障的现实要求十分迫切。2、研究并实施梯级水库群枯水期汛前消落水位控制，探索梯级水库群枯水期滚动调控方式的同时，还需以满足区域供电安全和流域供水安全为前提，确定控制性水库群针对丰、平、枯不同来水频段的消落水位控制指标阈值条件。因此，亟需考虑消落期整体及分期来水量级差异，开展控制性水库群汛前消落水位智慧控制规则设计。3、现有技术存在的问题：4、现有技术在考虑水库枯水期调度时，多主要针对单个水库或同一投资主体的梯级水库开展研究，而较少以流域水库群为整体进行大时空尺度上的探讨，且面临难以适应国家水网建设、风光新能源建设等大格局变化以及全流域气候水情变化的新形式；5、现有技术在考虑水库群枯水期消落方式时，多按照电网及能源侧需求进行调控，较少考虑水库水位变化速率与丰、平、枯不同来水条件的响应关系，没有针对消落期不同阶段水情变化趋势建立成体系的水库群汛前消落水位智慧控制规则，距离新时期强化流域水工程统一联合调度，加强跨区域水资源丰枯调剂，安全、高效利用水资源的要求尚存一定差距。技术实现思路1、本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种控制性水库群汛前消落水位智慧控制方法，为流域水库群枯水期调度及汛前消落提供技术支撑。2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：3、本发明提供了一种控制性水库群汛前消落水位智慧控制方法，包括以下步骤：4、s1、建立水库群消落特征参数及长系列水情数据集：5、s2、模拟水库群长系列调度消落过程：6、s3、筛选丰、平、枯不同频率段系列消落过程集：7、s4、提取不同频段水库群消落过程上下包络线：8、s5、构建水库群汛前消落过程智慧控制规则库。9、进一步，所述s1具体为：10、根据水库群调度规程或设计成果，提取各水库的正常蓄水位、死水位、极限消落水位、调节库容、正常蓄水位相应库容、最小下泄流量控制指标、电网送出能力、水位库容曲线、泄流能力曲线、最大预想出力曲线、建立水库群消落特征参数集合；同时，以各水库长系列入库流量、区间流量、上游水库下泄流量观测资料组成长系列水情数据集合：11、；12、其中，为第个水库；为梯级水库群水库数量。13、进一步，所述s2具体为：依据水库群消落期调度目标及调度规程，通过入库流量、最下下泄流量控制指标、电网送出能力、最大预想出力；从上游向下游逐级推算，分析计算各水库出库流量、坝前水位、出力、供水流量、时段消落水位，进而形成水库群长系列调度消落过程方案库；14、；15、其中，为坝前水位的泄流能力；为坝前水位的最大预想出力。16、进一步，所述s3具体为：17、结合水库群长系列调度消落过程方案库成果，分析不同过程的最大消落速率及调度时段、最小消落速率及调度时段、平均消落速率、前半程消落速率及来第一水量、后半程消落速率及第二来水量的过程特征性指标集，依据长系列各年经验频率筛选出丰、平、枯不同频率段水库群消落过程集：18、；19、；20、；21、；22、；23、其中，为第个水库不同频率段水库群消落过程集；为第个水库丰水频率段的消落水位过程集；为第个水库平水频率段的消落水位过程集；为第个水库枯水频率段的消落水位过程集；为第个水库第个丰水年的消落水位过程；为第个水库第个丰水年消落过程的特征性指标集；为丰水年集合，为丰水年个数；为第个水水库平水频率段的消落水位过程集；为第个水库第个平水年的消落水位过程；为第个水库第个平水年消落过程的特性指标集；为平水年集合；为第个水库枯水频率段的消落水位过程集；为第个水库第个枯水年的消落水位过程；为第个水库第个枯水年消落过程的特征指标集；为枯水年集合；为枯水年个数；为第个水库第年消落过程的特征性指标集；属于时为丰水年；属于时为平水年；属于时为枯水年。24、进一步，所述s4具体为：25、在所述s3的基础上，分别提取丰、平、枯水频率段的各时段最高消落水位和最低消落水位，形成不同频段水库群消落过程上下包络线；26、；27、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mtablecolumnalign="left"><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>u</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>_</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>u</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><msub><mrow/><mi>w</mi></msub></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mstyle></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>max</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>w</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>w</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>w</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>w</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>w</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi><mi>_</mi><msub><mi>ul</mi><mi>w</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>min</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>w</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>w</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>w</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>w</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>w</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>u</mi><mi>_</mi><msub><mi>ul</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>max</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>m</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>m</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>m</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi><mi>_</mi><msub><mi>ul</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>min</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>m</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>m</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>m</mi><mi>_</mi><msub><mi>zl</mi><mi>m</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>u</mi><mi>_</mi><msub><mi>ul</mi><mi>l</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)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ystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>u</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>_</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>m</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><msub><mrow/><mi>r</mi></msub></mstyle></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>min</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>ul</mi><mi>_</mi><mi>ul</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>ul</mi><mi>_</mi><mi>ul</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>ul</mi><mi>_</mi><mi>ul</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr></mtable></mstyle>；56、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mtablecolumnalign="left"><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>_</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>m</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><msub><mrow/><mi>r</mi></msub></mstyle></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>min</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>ll</mi><mi>_</mi><mi>ul</mi><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>ll</mi><mi>_</mi><mi>ul</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow><mi>,</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>ll</mi><mi>_</mi><mi>ul</mi><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr></mtable></mstyle>；57、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mtablecolumnalign="left"><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>u</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>_</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>r</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><msub><mrow/><mi>r</mi></msub></mstyle></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>max</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>a</mi><mi>_</mi><msub><mi>dr</mi><mi>r</mi></msub><mi>(</mi><mn>1</mn><mi>),</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>a</mi><mi>_</mi><msub><mi>dr</mi><mi>r</mi></msub><mi>(</mi><mi>l</mi><mi>),</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>a</mi><mi>_</mi><msub><mi>dr</mi><mi>r</mi></msub><mi>(</mi><mi>l</mi><mi>)</mi></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr></mtable></mstyle>；58、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mtablecolumnalign="left"><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>l</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>_</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>d</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>r</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><msub><mrow/><mi>r</mi></msub></mstyle></mstyle></mtd></mtr><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>=</mi><mi>min</mi><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>a</mi><mi>_</mi><msub><mi>dr</mi><mi>r</mi></msub><mi>(</mi><mn>1</mn><mi>),</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>a</mi><mi>_</mi><msub><mi>dr</mi><mi>r</mi></msub><mi>(</mi><mi>l</mi><mi>),</mi><mi>…</mi><mi>,</mi><mi>a</mi><mi>_</mi><msub><mi>dr</mi><mi>r</mi></msub><mi>(</mi><mi>l</mi><mi>)</mi></mrow><mo>]</mo></mrow></mstyle></mtd></mtr></mtable></mstyle>；59、其中，为第个水库的整体消落控制指标集；、和分别为第个水库的丰、平、枯不同来水条件下的消落控制指标；分别为第个水库丰、平、枯不同来水条件下的最低水位阀；分别为第个水库丰水条件下的最低水位阈上、下限值；为平水频率段第个水库平均消落速率上限；为水库平水频率段第个时段的消落水位上限；为水库平水频率段第个时段的消落水位下限；分别为第个水库平水条件下的最低水位阈上、下限值；为丰水频率段第个水库平均消落速率上限；为丰水频率段第个水库平均消落速率下限；为丰水频率段水库第个时段水位上限；为丰水频率段水库第个时段水位下限；分别为第个水库枯水条件下的最低水位阈上、下限值；分别为第个水库丰、平、枯不同来水条件下的平均消落速率变化范围；分别为第个水库丰水条件下的最大、最小平均消落速率；分别为第个水库枯水条件下的最大、最小平均消落速率；为第个水库第个丰水年的平均消落速率；为第个水库第个平水年的平均消落速率；为第个水库第个枯水年的平均消落速率；60、s503、构建水库群汛前消落过程智慧控制规则库：61、利用趋势、变点的数理统计分析方法，识别前、后半消落期消落速率变化的来水条件，拟定消落期内水库群不同频段前快后慢、前慢后快、前后均速的消落规则，最终形成基于长期丰平枯预测、分期水量分级的滚动嵌套水库群汛前消落过程智慧控制策略，构建水库群汛前消落过程智慧控制规则库：62、；63、；64、；65、；66、；67、；68、；69、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mtablecolumnalign="left"><mtr><mtd><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>w</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>f</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>_</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>u</mi></mstyle><mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#00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