[发明专利]水库汛末蓄水防洪与兴利调度合作域测度方法

权利要求书

1.一种水库汛末蓄水防洪与兴利调度合作域测度方法，其特征在于：所述水库汛末蓄水防洪与兴利调度合作域测度方法包括以下步骤：

1)构建水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划模型，所述构建水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划模型包括水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划乐观模型以及水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划悲观模型；

所述水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划乐观模型的具体表达式是：

所述水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划悲观模型的具体表达式是：

其中：

上层目标函数F：R_f为防洪风险，定义为防洪库容汛期平均占用率，即在按照优化的防洪和蓄水规则进行调度时，统计提前蓄水期内每次发生洪水后达到调洪高水位时占用总防洪库容的比例，并求其均值；所述总防洪库容是V_flood；所述调洪高水位对应水库蓄水量为s为发生洪水的总次数，1≤k≤s为洪水发生场次；

下层目标函数f：E_avg为非主汛期的年均发电量；K为电站综合出力系数；Q_out(i，j)为水库在第i年第j时段的出库流量；H_i，j为第i年第j时段的发电水头；n为年数；m为调度期的总时段数；

上层决策变量x＝(x₁，x₂，…x_i，…)为防洪规则，x_i表示汛末提前蓄水期每旬的防洪控制水位；

下层决策变量y＝(y₁，y₂，…y_i，…)为蓄水规则，即控制整个蓄水过程的蓄水进度线，每半旬设置一个控制水位y_i，该水位位于水库汛限水位和正常蓄水位之间，其他各时段默认蓄水线均匀上升；

所述Z^D是水库死水位；

所述Z^F是汛限水位；

所述Z^R是水库正常蓄水位；

所述Δt是调度时段步长；

所述V_i，j和V_i，j+1分别是时段初与时段末的水库水量；

所述Q_in(i，j)是水库在第i年第j时段的入库流量；

所述V_min是水库允许最小蓄水量；

所述V_max是水库最大库容；

所述R₀是最高库水位超过设计洪水对应坝前最高安全水位的概率；

所述Q_min是水库允许最小下泄流量；

所述Q_safe是对应当前控制水位的控制下泄流量；

所述Q_cap是水库最大泄流能力；

所述P_i，j为电站在第i年第j时段的出力；

所述P_min和P_max分别代表水力发电的保证出力和最大出力；

所述ΔZ^-和ΔZ⁺分别是水库水位在单位时段的降低和增加量；

所述和是水库允许的单位时段水位最大变幅；

2)基于模拟-优化方法，采用粒子群算法对水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划乐观模型进行求解，得到乐观模型的最优决策解，所述乐观模型的最优决策解是合作域的上边界；基于模拟-优化方法，采用粒子群算法对水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划悲观模型进行求解，得到悲观模型的最优决策解，所述悲观模型的最优决策解是合作域的下边界；

3)根据步骤2)所获取的结果对水库汛末蓄水防洪与兴利调度的合作域进行测度，水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划乐观模型的最优决策解和水库汛末提前蓄水调度问题的不适定二层规划悲观模型的最优决策解分别对应的防洪风险的差值即为合作域的大小。