[发明专利]一种调水工程多水力设施联合优化调控方案制定方法

权利要求书

1.一种调水工程多水力设施联合优化调控方案制定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、整理调水工程沿线水情及运行状态监测数据，进行率定并验证得到符合调水工程实际运行的水力瞬变模型；

S2、根据调水工程瞬变过程中安全风险的需求，建立多水力设施联合优化调控模型，并与所述水力瞬变模型进行耦合；

S3、当迭代次数为1时，对耦合所述水力瞬变模型的所述多水力设施联合优化调控模型进行求解，得到原始的决策变量对应的目标函数值，形成所述多水力设施联合优化调控的父代调控方案集；

S4、根据所述父代调控方案集中各方案的决策变量和对应的目标函数值，建立所述水力瞬变模型的替代模型，进而将所述替代模型和所述多水力设施联合优化模型进行耦合；

S5、当迭代次数大于1时，将所述父代调控方案集中的所述决策变量通过优化算法生成第二代决策变量；通过耦合所述替代模型的所述水力设施联合优化调控模型进行求解，得到所述第二代决策变量对应的目标函数值，形成所述多水力设施联合优化调控的子代调控方案集；

S6、将所述父代调控方案集与所述子代调控方案集进行结合，并按照非支配等级层筛选得到新父代调控方案集；

S7、将所述父代调控方案集与所述子代调控方案集进行结合并选择出非支配方案集，将所述非支配方案集代入所述水力瞬变模型进行校验，得到校验非支配方案集，将得到的所述校验非支配方案集并入步骤S3形成的所述父代调控方案集作为训练方案集，对所述替代模型进行训练，实现所述替代模型的第一次迭代；

S8、利用所述新父代调控方案集代替所述父代调控方案集，并利用耦合迭代后替代模型的所述水力设施联合优化调控模型求解，重复步骤S5—S7；直至迭代次数达到设置的最大迭代次数，得到所述多水力设施联合优化调控模型的最优调控方案集。

2.根据权利要求1所述的调水工程多水力设施联合优化调控方案制定方法，其特征在于，所述替代模型的输入值为所述训练方案集中各方案的决策变量，输出值为所述训练方案集中各方案的目标函数；所述替代模型的高斯曲面为：

其中，X，y分别表示输入和输出矩阵；X.表示预测输入矩阵，即用来检测替代模型的样本；f.表示预测输出向量。

3.根据权利要求1所述的调水工程多水力设施联合优化调控方案制定方法，其特征在于，所述多水力设施联合优化调控模型与所述水力瞬变模型之间的耦合方式为：将所述多水力设施联合优化调控模型生成的决策变量作为所述水力瞬变模型的输入，根据所述水力瞬变模型生成计算所述多水力设施联合优化调控模型的目标函数所需变量。

4.根据权利要求3所述的调水工程多水力设施联合优化调控方案制定方法，其特征在于，耦合所述水力瞬变模型的所述多水力设施联合优化调控模型的求解过程包括以下步骤：

S31、根据所述多水力设施联合优化调控模型建立需要进行调控的水力设施决策变量种群，并对所述水力设施决策变量种群中的水力设施设置约束条件，通过所述水力设施的约束条件对所述多水力设施联合优化调控模型的决策变量进行处理；

S32、驱动所述水力瞬变模型进行瞬变过程中的计算，得到计算所述多水力设施联合优化调控模型的目标函数所需变量；

S33、根据所述目标函数的所需变量，通过所述多水力设施联合优化模型的计算得到对应的目标函数值。

5.根据权利要求4所述的调水工程多水力设施联合优化调控方案制定方法，其特征在于，耦合所述水力瞬变模型的所述多水力设施联合优化调控模型的求解过程并行处理，作为所述多水力设施联合优化调控模型的第一并行域。

6.根据权利要求1所述的调水工程多水力设施联合优化调控方案制定方法，其特征在于，耦合所述替代模型的所述多水力设施联合优化调控模型的求解过程包括以下步骤：

S51、根据水力设施的约束条件，对所述多水力设施联合优化调控模型的第二代决策变量进行处理；

S52、驱动所述替代模型进行瞬变过程中的计算，得到计算所述多水力设施联合优化调控模型的目标函数所需变量；

S53、根据步骤S52得到的所述第二代决策变量对应的目标函数的所需变量，通过所述多水力设施联合优化模型的计算得到对应的目标函数值，形成非支配方案集。