(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211058634.3 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 伍永刚　胡兴昶　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 孔娜 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于发电效益微增率排序的梯级水电 站水库调度方法 (57)摘要 本发明属于水库调度相关技术领域， 并公开 了一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站 水库调度方法。 该方法包括下列步骤： S1构建待 处理梯级水电站的约束条件和长期优化调度发 电量最大模型； S2 计算各个时段水电站之间的总 发电效益微增率和总决策空间； S3将各个时段对 应的总发电效益微增率按照从大到小的顺序进 行排序， 判断是否每个时间段对应的总决策空间 是否均为零， 当每个时间段对应的总决策空间均 为零时， 结束； 否则， 在所有未求解过该时段用水 量的时段中选取总发电效益最大对应的时段， 求 解该时段对应的用水量， 返回步骤S2， 直至当所 有时间段对应的总决策空间均为零。 通过本发 明， 避免复杂水库群调度问题时所存在的维数灾 问题。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115409382 A 2022.11.29 CN 115409382 A 1.一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其特征在于， 该方法包 括下列步骤： S1将待处理梯级水电站中每个水电站的调度期划分为多个时间段， 构建待处理梯级水 电站的约束条件和长期优化调度发电量 最大模型； S2利用所述发电量最大模型计算每个水电站 的每个时段的发电效益微增率和决策空 间， 并以此计算各个时段 水电站之间彼此关联 形成的总发电效益 微增率和总决策空间； S3将各个时段对应的总发电效益微增率按照从大到小的顺序进行排序， 判断是否每个 时间段对应的总决策 空间是否均为零， 当每个时间段对应的总决策 空间均为零时， 结束； 否 则， 在所有未求解过该时段用水量的时段中选取所述总发电效益最大对应的时段， 求解该 时段对应的用水量， 返回步骤S2， 直至当所有时间段对应的总决策空间均为 零。 2.如权利要求1所述的一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其 特征在于， 在步骤S1中， 所述约束条件 包括： (1)水量平衡约束 Vt(t)＝V0(t)+(I(t) ‑Qfd(t)‑Qqs(t))×Δt 式中， Vt为时段末蓄水量， V0为时段初蓄水量， It为时段来水， Qfd为发电流量， Qqs为弃水 流量， Δt为时段间隔； (2)库水位约束 Vmin≤Vt(t)≤Vmax Vmin为最小水位对应库容， Vmax为最大水位对应库容； (3)水位库容曲线约束 Zsy(t)＝fZV[V(t)] Zsy(t)为t时段 上游水位， fZV代表水位库容关系曲线； (4)尾水位下泄曲线约束 Zxy(t)＝fZQ[Qfd(t)] Zxy为下游水位， fZQ代表尾水位与发电流 量关系曲线； (5)发电流 量约束 Qfd≤Qmax 发电流量最大值Qmax应与闸门泄流能力以及出力限制有关。 3.如权利要求1或2所述的一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其特征在于， 在步骤S1中， 所述长期优化调度发电量 最大模型按照下列进行： Nt＝KQtHt 其中， E表示总发电量， Nt表示时段发电量， K表示水电站出力系数， Qt表示t时段发电流 量， Ht表示发电水头 。 4.如权利要求2所述的一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其 特征在于， 在步骤S2中， 所述每 个水电站的发电效益增率按照下列公式计算： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115409382 A 2其中， E为各个水电站的总发电效益， Qt为该水电站在t时段的用水量， bt为该水电站在t 时段的发电效益 微增率， 表征 单位水量用于该时段发电带来的效益。 5.如权利要求1所述的一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其 特征在于， 在步骤S2中， 所述每 个水电站每 个时段对应的决策空间按照下列公式计算： 其中， 为第i个水库在t时段 的决策空间， 为第i个水库在t时段 的最小下泄 流量， 为第i个水库在t时段的最大下泄流量， 为第i个水库在t时段的可用水 量， 为第i个水库的允许最最大蓄水量， 表示第i个水库在t时段之后所有时段预 留水量中的最大值。 6.如权利要求5所述的一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其 特征在于， 所述每 个水电站每 个时段对应的决策空间按照下列步骤计算获得： S21计算第i个水库t时段末蓄水量 其中， 是第i个水库t时段的初蓄水量， Ii(t)是第i个水库t时段的来水量， Qi(t)是 第i个水库t时段的用水量， i是 水库的编号， n是 水库的总数量， t是时段， T是时段的总数量； S22逆推计算得到各时段 预留水量 其中， 是水库i在t时段前一时段的预留水量， 是水库i在t时段的预留水 量， Ii(t)是水库i在t时段的来水量； S23计算各 水库各时段 可用水量 其中， 表示水库i在t时段的可用水量， 水库i的t时段末蓄水量， 表示水 库i在t时段的预留水量； S24计算各 水库各时段本库决策空间 7.如权利要求1或2所述的一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其特征在于， 在步骤S2中， 所述总发电效益增率按照下列关系计算： bs＝b0+bi 其中， bs为总发电效益微增率， b0为上游水库在计算时段的本库发电效益微增率， bi为 下游水库在i时段的本库发电效益 微增率。 8.如权利要求7所述的一种基于发电效益微增率排序的梯级水电站水库调度方法， 其 特征在于， 所述总决策空间按照下列公式计算： 若t0＝ti， 总决策空间为： Qjs＝min{Qj(t0)， Qj(ti＝t0)}； 若t0＜ti， 总决策空间为： Qjs＝min{Qj(t0)， Qj(ti＝t0)， Vmax‑max{Vt(ti)}}； 若t0＞ti， 总决策空间为： Qjs＝min{Qj(t0)， Qj(ti＝t0)， min{V0(ti)}}； 其中， t0为上游水库计算时段， ti为下游水库计算时段， Qjs为总决策空间， Qj(t0)为上游 水库在t0时段的决策空间， Qj(ti＝t0)为下游水库在t0时段的决策空间， Vmax为下游最大 蓄水权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115409382 A 3