智能水泵站的多目标协同调度方法、系统及相关设备与流程

本发明涉及水利水电，尤其涉及智能水泵站的多目标协同调度方法、系统及相关设备。

背景技术：

1、目前，随着我国科技水平和综合国力的不断提升，水力资源在国民经济中的所占比列不断扩大，我国对水利工程建设上也加大了投资力度，逐渐形成了一种生产、传输、储蓄、消费多目标一体化的能源管理系统。水泵站通过在泵站屋顶和闲置开发土区建立光伏发电系统构成智能水泵站能源管理系统，以此来实现智能水泵站的电力生产消费一体化管理经营模式。智能水泵站能源管理系统的建立，一方面可以在一定程度上缓解我国能源资源的利用压力，另一方面可以解决牧区、农区的用水问题。但是，由于小流域智能水泵站群数量较多、运行操作复杂，在实际的工程运行中，产生不平衡流量的因素有很多。其中，最为主要的是当某段渠道的泵站发生故障停止运行时，上游其他水泵站需要立即采取一系列紧急调水措施，以免发生抽空、抽水流量有限或弃水等相关影响下流小流域泵站运行的问题。

2、因此，针对发生抽空、抽水流量有限或弃水等相关影响下流小流域泵站运行的问题，现有技术中大多数水泵站采用的是传统的集中式的优化调度方法，即将各个时段的抽水量都控制在一个条件范围内，这就要求水泵站群的中央控制系统强制性监测每个单一水泵站的光伏发电系统和水力发电系统的相关决策变量信息，使得控制系统的负担变大，难以实现多个水泵站之间的优化调度，出现水位调度不合理，调度效率低的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供智能水泵站的多目标协同调度方法，旨在解决现有技术中水泵站系统的控制系统负担大，难以实现多个水泵站之间的智能优化调度，出现水位调度不合理，调度效率低的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供智能水泵站的多目标协同调度方法，包括以下步骤：

3、基于水泵站系统中水利泵站群调度区分享的各水泵站的运行数据，构建水泵站多目标协同调度模型；

4、基于所述水泵站多目标协同调度模型，构建水泵站约束条件；

5、基于所述水泵站约束条件，通过动态规划算法求解所述水泵站多目标协同调度模型。

6、第二方面，本发明实施例提供智能水泵站的多目标协同调度系统，包括：

7、水利泵站群调度区，所述水利泵站群调度区包括用户电网和中央调度控制系统；

8、以及与所述水利泵站群调度区通信连接的水利泵站调度区，所述水利泵站调度区包括多个泵站控制系统，以及电性相连的多级水泵站；

9、所述中央调度控制系统用于监测采集各水泵站的运行数据，同时形成调度指令；

10、所述泵站控制系统用于接收所述中央调度控制系统形成的所述调度指令，同时将所述调度指令发送到对应的水泵站。

11、第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的智能水泵站的多目标协同调度方法中的步骤。

12、第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例提供的智能水泵站的多目标协同调度方法中的步骤。

13、在本发明实施例中，通过基于水泵站系统中水利泵站群调度区分享的各水泵站的运行数据，构建水泵站多目标协同调度模型；基于所述水泵站多目标协同调度模型，构建水泵站约束条件；基于所述水泵站约束条件，通过动态规划算法求解所述水泵站多目标协同调度模型。本申请能够结合小流域的泵站群的布局特点，实现对水泵站水量、水位和抽水效率的多目标协同调度优化，使每个水泵站能够独立自主的管理所包括的水泵机组和光伏发电系统；且通过水利泵站群调度区分享运行数据，克服了泵群传统模式下中央控制系统和各泵站控制器间需要交换大量的决策变量信息的问题，从而减少大规模泵站调度优化时泵站间的信息交换量，减轻水泵站系统的控制系统负担，更合理的实现各水泵站之间的水位水量调度，提高水泵站系统的调度效率。

技术特征：

1.智能水泵站的多目标协同调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于水泵站系统中水利泵站群调度区分享的各水泵站的运行数据，构建水泵站多目标协同调度模型，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于水泵站系统中水利泵站群调度区分享的各水泵站的运行数据，构建水泵站多目标协同调度模型，还包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述水泵站多目标协同调度模型，构建水泵站约束条件，包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述水泵站日优化调度模型构建水泵站日优化调度约束，包括：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述水泵站约束条件，通过动态规划算法求解所述水泵站多目标协同调度模型，包括：

7.智能水泵站的多目标协同调度系统，其特征在于，系统包括：

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，每级所述水泵站包括光伏发电系统、水力发电机组、浮子式水位计以及控制单元，所述泵站控制系统用于将所述调度指令发送到水泵站对应的所述光伏发电系统和所述水力发电机组，其中，所述光伏发电系统的设备模型为：

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明涉及水利水电技术领域，尤其涉及智能水泵站的多目标协同调度方法、系统及相关设备，其中，方法包括：基于水泵站系统中水利泵站群调度区分享的各水泵站的运行数据，构建水泵站多目标协同调度模型；基于水泵站多目标协同调度模型，构建水泵站约束条件；基于水泵站约束条件，通过动态规划算法求解水泵站多目标协同调度模型。本申请结合小流域的泵站群的布局特点，实现对水泵站水量、水位和抽水效率的多目标协同调度优化，且克服了泵群传统模式下中央控制系统和各泵站控制器间需要交换大量的决策变量信息的问题，从而减少大规模泵站调度优化时泵站间的信息交换量，更合理的实现各水泵站之间的水位水量调度，提高水泵站系统的调度效率。

技术研发人员：方八零,游洪,陈毅,唐勇,曾一峰
受保护的技术使用者：华翔翔能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24