(19)中华 人民共和国 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 202111568228.7 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 华能澜沧江水电股份有限公司 地址 674600 云南省昆明市官渡区世纪城 中路1号 申请人 南京南瑞水利水电科技有限公司 (72)发明人 张旺　尹述红　李红刚　艾显仁　 王峰　管镇　王建平　张攀全　 沈笛　李阳毅诚 　赵宇　吴善锋　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 代理人 董建林 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度 优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种考虑水库泄洪过程均匀 化的闸门调度优化方法， 包括如下步骤： 水库闸 门群面向对象建模； 特定闸门对象实例化； 闸门 群组合使用规则建模； 水库防洪调度规则建模及 调洪计算； 闸门群开度组合初始结果集计算； 闸 门群开度组合结果集优化调整。 本发 明提高了水 库对防洪调度计算过程的准确性， 使闸门调度计 算更贴近实际， 实现了防洪决策的智 能化、 实用 化、 便捷化。 权利要求书5页 说明书10页 附图2页 CN 114037360 A 2022.02.11 CN 114037360 A 1.一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 水库闸门群面向对象建模； 特定闸门对象实例化； 闸门群组合使用规则建模； 水库防洪调度规则建模及调洪计算； 闸门群开度组合初始结果 集计算； 闸门群开度组合结果 集优化调整。 2.根据权利要求1所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述水库闸 门群面向对象建模， 采用系统概化、 结构化展示方法来完整表达出闸门基 础信息和操作相关属性， 具体步骤 包括： 对水库闸门群进行概 化处理； 对闸门面向对象建模处理， 记为RG对象类， 所述RG对象类包括闸门编号(id)、 类型编号 (tId)、 闸门名称(name)、 检修计划(rpt)、 运行状态(ro)、 开启顺序(st)、 关闭顺序(ot)、 闸 门开度(X)； 对闸门类型进行建模处理， 记为GT对象类， 所述GT对象类包括闸门类型编号(tId)、 类 型名称(tName)、 泄流曲线/公式(curve， {X1， X1， ...， Xt})、 闸门开度可 行域(X{})； 将RG对象类与GT对象类通过闸门类型编号进行关联， 共同来表述水库全部闸门对象的 特征和信息 。 3.根据权利要求2所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述对水库闸门群进行概 化处理方法包括： 将全部闸门群根据水库闸门特性分为若干闸门组， 对相同型号和位置的闸门分为一个 闸门组， 同小组闸门生产厂家、 开度类型、 泄流曲线/公式一 致； 给每个闸门按照分组情况进行编号， 记为(id1， id2， id3， ...， idn)， 同组闸门的编号连 续； 给闸门型号进行编号， 记为(tId1， tId2， tId3， ...， tIdn)， 同一组闸门拥有同一个闸门型 号的编号。 4.根据权利要求2所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述特定闸门对象实例化的具体步骤 包括： 利用RG对象类， 根据闸门编号(id)和闸门名称(name)实例化生成各个水库闸门， 给各 闸门所属的闸门类型的编号(tId)赋值； 利用GT对象类， 根据类型编号(tId)和类型名称(tName)实例化 生成所有闸门类型； 将实例化后的各闸门对象， 赋值各闸门真实检修计划(rpt)、 运行状态(ro)、 开启顺序 (st)、 关闭顺序(ot)、 闸门开度(X)实时操控数据信息： 所述检修计划用时间对象单元组成的个数为复数的对象数组来表示， 记为(rpt1， rpt2， rpt3， rpt4， ...， rpt2n‑1， rpt2n)； 所述运行状态记为(ro)， 有开启、 关闭、 故障、 检修四种， 每种状态用一个整数表示来组 成映射关系， 提取各闸门调 度计算期初运行状态后用表示不同状态的整 数来给闸 门对象赋 值； 所述开启顺序(st)、 关闭顺序(ot)根据水库闸门运行规则， 从第一个开启(关闭)闸门权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114037360 A 2开始排序， 直到最后一个开启(关闭)闸门， 排序序号从1开始， 并将各闸门的开启(关闭)序 号赋值给闸门对象； 所述闸门开度记为(X1， X2， X3， ...， XT)， 是一组时间序列数据， 表示调度计算期内各时段 平均闸门开度， 将调度计算期初闸门开度赋值给闸门开度第一个值X1， 表示开度数据序列 初始值已确定； 将实例化后的各闸门类型对象， 赋值各闸门类型的泄流曲线/公式(curve， {X1， X1， ...， Xt})、 闸门开度可 行域(X{})信息 。 5.根据权利要求4所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述闸门群组合使用规则建模的具体步骤 包括： 根据水库在一年中不同时期、 不同水位和入库流量条件下水库闸门群的组合使用规 范， 将各闸门开度组成的开度集{{ X1}t， {X2}t， ...， {Xn}t}作为决策变量， 将各时间段t对应 的水库水位Zt、 入库流量Qint等作为自变量， 将闸门组合决策使用规范表示为映射关 系{{X1}t， {X2}t， ...， {Xn}t}＝f({Zt， Qint})， 所述开度集{{X1}t， {X2}t， ...， {Xn}t}中1， 2， ...， n表示闸 门编号， t 表示一年中的不同时期， {Xn}t表示编号 为n的闸门在t时期的开度集 合； 将闸门组合决策的映射关系， 根据实 际操作规则转化为闸门决策表， 所述决策表能够 表达不同时间范围、 水位范围、 入库流 量范围对应的各闸门开度范围。 6.根据权利要求1所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述水库防洪调度规则建模及调洪计算的具体步骤 包括： 根据调度决策者的实 际使用需求来确定目标函数， 选定约束条件集合， 建立防洪调度 计算模型， 所述约束 条件集合包括水库水位上下限约束、 出库流量上下限约束、 出力上下限 约束， 所述 目标函数为调度期末水位、 调度期各时期出库流量或根据具体水库的调度规则 描述的水位、 出库、 闸门控制方式； 划分调度期的时间阶段； 根据水量平衡公式求解计算每个调度阶段防洪调度模型， 求解出每个阶段的水库时段 出力、 水库时段发电流量、 水库时段泄洪、 水库时段下泄流量、 时段末水位及时段内闸门开 启情况。 7.根据权利要求6所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述确定目标函数的方法包括： 以给定调度期末水库水位作为目标条件， 通过整个调度期各时段的出力分配、 水量分 配计算， 得到整个调 度期的洪水演算水位、 出库流量， 最 终满足调度期末 计算的水位接近给 定水位目标。 8.根据权利要求6所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述确定目标函数的方法包括： 以给定整个调度期所有时段的水库出库流 量或者泄洪流 量作为目标 条件； 通过水量平衡 计算各个时期的时段末水位、 时段 出力； 最终满足调度期内各个调度阶段的水库出库流 量或者泄洪流 量要求。 9.根据权利要求6所述的一种考虑水库泄洪过程均匀化的闸门调度优化方法， 其特征 在于， 所述确定目标函数的方法包括： 将水库调度规则转化为水位控制和出库控制的混合控制模式， 将调度计算期按照调度权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114037360 A 3