活水多目标优化调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115860357A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211403298.1(51)Int.Cl.(22)申请日2022.11.10G06Q10/0631(2023.01)G06Q10/0639(2023.01)(71)申请人长江信达软件技术（武汉）有限责任G06Q10/04(2023.01)公司G06Q50/06(2012.01)地址430000湖北省武汉市江岸区解放大G06F17/16(2006.01)道1863号24-1栋申请人长江勘测规划设计研究有限责任公司(72)发明人王磊陈石磊刘康张恒飞刘伟欧阳磊杨刚肖鑫鑫杨云龙杨琳(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司42238专利代理师张磊权利要求书4页说明书14页附图4页(54)发明名称活水多目标优化调度方法(57)摘要本发明提供一种活水多目标优化调度方法，包括：调研活水工程信息，完成水动力水质模型的构建；确定活水调度目标，构建活水调度水动力‑水质‑工程经济评价指标体系；基于所述活水调度水动力‑水质‑工程经济评价评价指标体系，确定活水多目标优化调度模型的目标函数，设置约束条件并将闸门开度、泵站抽排流量作为优化调度的决策变量；耦合所述水动力水质模型与所述活水多目标优化调度模型，采用优化算法求解决策变量；平衡计算效率与计算精度，确定所述水动力水质模型的时间步长、优化算法参数，制定并行计算策略；基于实时数据驱动所述活水多目标优化调度耦合模型，生成最优调度方案。实现了活水调度方案动态快速模拟、科学优选。CN115860357ACN115860357A权利要求书1/4页1.一种活水多目标优化调度方法，其特征在于，包括：调研活水工程信息，明确水动力水质模型建设范围、确定引水路线，完成闸泵调度工程设置；对历史水位、流量、水质同步监测数据收集整理，选取典型事件对所述水动力水质模型中的参数进行率定验证，完成所述水动力水质模型的构建；以水动力提升、水质改善与工程运行经济性为河网活水调度目标，构建活水调度水动力‑水质‑工程经济评价指标体系；基于所述活水调度水动力‑水质‑工程经济评价指标体系，综合采用层次分析法和相对目标接近度法，确定活水多目标优化调度模型的目标函数，设置水位、流量、闸泵调度运行的约束条件，并将闸门开度、泵站抽排流量作为优化调度的决策变量；耦合所述水动力水质模型与所述活水多目标优化调度模型，形成活水多目标优化调度耦合模型，采用优化算法求解所述活水多目标优化调度耦合模型；并以计算效率与计算精度平衡为原则确定所述水动力水质模型的计算时间步长、优化算法参数，制定并行计算策略；接入实时水位、流量和水质数据，驱动所述活水多目标优化调度耦合模型进行实时计算，生成最优调度方案。2.根据权利要求1所述的活水多目标优化调度方法，其特征在于，所述调研活水工程信息，明确水动力水质模型建设范围，确定引水路线，完成闸泵调度工程设置，具体包括：调研收集区域内活水工程基础信息、空间分布、监测数据、运行调度情况数据；根据引水源、河网在线监测设备以及闸泵空间位置信息，确定水动力水质模型建模范围；结合所述建模范围内河网走向与横断面变化情况，确定断面测量布设点位并按测绘标准进行地形测量，整理形成所述水动力水质模型可调用的断面地形数据；根据调研获取的闸泵的基础信息以及运行调度信息，结合河网流向，确定引水路线并完成所述水动力水质模型中闸泵参数与特性曲线设置。3.根据权利要求2所述的活水多目标优化调度方法，其特征在于，对历史水位、流量、水质同步监测数据收集整理，选取典型事件对所述水动力水质模型中的参数进行率定验证，完成所述水动力水质模型的构建，具体包括：收集整理历史河网、引水水源、闸门和泵站、出水口位置处的水位、流量和水质监测数据；基于所述建模范围内水位、流量和水质在线监测情况以及水动力水质模型求解稳定性需要，将活水路线起始节点的流量、污染物浓度作为所述水动力水质模型上边界、活水路线末端节点的水位作为所述水动力水质模型下边界；从收集整理的历史监测数据中选取典型事件，作为所述水动力水质模型上与下边界的输入，对所述水动力水质模型水动力参数以及水质参数进行率定验证，完成所述水动力水质模型的构建。4.根据权利要求3所述的活水多目标优化调度方法，其特征在于，所述以水动力提升、水质改善与工程运行经济性为活水调度目标，构建活水调度水动力‑水质‑工程经济评价指标体系，具体包括：2CN115860357A权利要求书2/4页以死水河段长度占比Pd和活水河段长度占比Pl作为水动力提升效果指标，并根据实际河网流速、评价考核标准、死水临界流速和活水临界流速，确定所述水动力提升效果指标；所述死水河段长度占比Pd和活水河段长度占比Pl通过如下公式计算：上述