[发明专利]一种基于主题数据库的实用闸门启闭优化方法

说明书

本发明提供了一种基于主题数据库的实用闸门启闭优化方法，采集需求数据，对数据进行处理、计算，设立目标函数和约束条件，利用深度学习寻找最优解；根据获取的出库流态、流量参数和河道参数，计算各周期水电站当前可用发电流量和实际所需发电流量，得到弃水流量和弃水容积，计算上游河道的剩余库容量，设计闸门启闭优化目标函数和约束条件，使得水电站在运行过程中，全面考虑各方用水需求，充分节约水资源，同时避免人为误操作造成的损失。

技术领域

本发明涉及计算机和水利水电技术领域，尤其涉及一种基于主题数据库的实用闸门启闭优化方法。

背景技术

水电站的运行需要兼顾防洪、发电、航运、生态等多种效益，使得日常工作较为复杂。尤其在汛期，由于水电站设置有不同类型的闸门，且不同闸门开启方式迥异复杂、联动响应速度要求高，所以大多数水电站的调度人员需综合考虑多种因素，并根据运行经验进行繁杂的人工计算，从而得到闸门调度令。

对于闸门启闭优化的方法有很多，刘宝权等人提出的一种梯级水电站EDC和闸门自动优化联动方法及系统，主要包括：根据获取的入库流量、生态流量和灌溉流量，计算各梯级电站当前可用发电流量；根据获取的梯级总负荷，采用EDC负荷分配策略，进行各梯级水电站负荷分配，计算各梯级电站所需发电流量；响应于梯级电站当前可用发电流量小于等于相应的所需发电流量，或者响应于梯级电站当前可用发电流量大于相应的所需发电流量、且根据多余发电流量计算的时段末水位未超过汛限水位，将灌溉流量作为需下泄流量；响应于梯级电站当前可用发电流量大于相应的所需发电流量、且根据多余发电流量计算的时段末水位超过汛限水位，根据时段末水位、汛限水位和灌溉流量，计算需下泄流量；根据需下泄流量，构建梯级电站的闸门启闭方案，控制闸门联动。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：水电站运行过程中考虑不够全面，水资源利用率有待进一步提高，模型建设较为复杂，对于多个河道难以实现统一精准调度，不具有较高的经济性，且信息资源利用率不足。

发明内容

本申请实施例通过提供一种基于主题数据库的实用闸门启闭优化方法，解决了现有技术中存在的以下问题：水电站运行过程中考虑不够全面，水资源利用率有待进一步提高，模型建设较为复杂，对于多个河道难以实现统一精准调度，不具有较高的经济性，且信息资源利用率不足。实现了优化闸门的启闭控制，为水电站的信息资源提供稳定的服务。

本发明的技术方案如下：

一种基于主题数据库的实用闸门启闭优化方法，采集需求数据，对数据进行处理、计算，设立目标函数和约束条件，利用深度学习寻找最优解。

S1.采集闸门状态参数和河道监测状态数据，计算水电站的弃水容积和上游河道的剩余库容量，设立闸门启闭优化的目标函数和约束条件；

S2.设立深度网络对所有河道监测状态数据和河道入库流量进行训练学习，得到不同闸门的控制指令组合，形成优化后闸门启闭控制的主题数据库。

优选的，所述步骤S1具体包括：

针对上游河道的第i个采集周期，根据第i-1个采集周期末上游河道的流量参数和河道参数，预测第i个采集周期水电站可用的发电流量，得到第i个采集周期的弃水流量和弃水容积。

优选的，所述步骤S1具体包括：

根据上游河道的河道参数，计算上游河道所能存储的最大流量。首先根据上游河道参数得到上游河道当前最大库容量 ，所述最大库容量的计算方法采用现有技术，然后根据上游河道的当前水位得到当前实时库容量 ，从而得到剩余库容量。

上游河道的排入下游河道的水流量即下游河道的入库流量，根据水电站的弃水容积和上游河道的剩余库容量计算下游河道的入库流量区间。所述下游河道的入库流量区间作为约束条件。设立闸门启闭优化的目标函数。

优选的，所述步骤S2具体包括：