本發(fā)明屬于水電能源優(yōu)化運(yùn)行和電力系統(tǒng)發(fā)電優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

水庫調(diào)度圖是水庫調(diào)度規(guī)則的圖形表示，主要由幾條調(diào)度線及對(duì)應(yīng)的調(diào)度區(qū)域組成。目前主要有兩種方法繪制水庫調(diào)度圖，一種是傳統(tǒng)方法，該方法是通過選取典型水文年徑流系列經(jīng)逆時(shí)序遞推計(jì)算推求調(diào)度圖，該方法獲得的水庫調(diào)度圖能夠在大多時(shí)段保證水庫的正常運(yùn)行不被破壞，具有較好的物理背景意義和較高的可靠性，但也具有一些不足：一是典型年選擇的好壞對(duì)結(jié)果的影響較大；二是在繪制過程中需要進(jìn)行反復(fù)的人工修正，隨機(jī)性和經(jīng)驗(yàn)性較大。

另一種方法是優(yōu)化方法，該方法基于給定的初始解采用優(yōu)化算法優(yōu)化調(diào)度線，例如遺傳算法、粒子群算法和逐步優(yōu)化算法等。通過優(yōu)化方法獲取水庫調(diào)度圖相對(duì)簡單、方便，但也同樣存在一定的不足：一方面，優(yōu)化算法需要初始解，初始解質(zhì)量的好壞對(duì)最終結(jié)果的影響很大，此外，它一般只能對(duì)初始線進(jìn)行模擬優(yōu)化而不能直接計(jì)算出最優(yōu)調(diào)度圖；另一方面，雖然許多進(jìn)化算法已經(jīng)被證明具有全局收斂性，但是受隨機(jī)性的影響，它們通常在有限的迭代次數(shù)下并不能保證獲得全局最優(yōu)解，因此通過優(yōu)化方法得到的調(diào)度圖的最優(yōu)性很難保證。

專利文獻(xiàn)CN102080366A公開了一種梯級(jí)水庫聯(lián)合調(diào)度圖制作方法。該方法以長系列歷史徑流過程作為輸入，以旬為計(jì)算時(shí)段，根據(jù)各水電站設(shè)計(jì)保證出力，按等出力法從上游到下游逐級(jí)按單庫調(diào)度圖制作方法制定各水庫的初始調(diào)度圖，并根據(jù)初始調(diào)度圖按照水力順序至上而下進(jìn)行各電站水能計(jì)算，優(yōu)化梯級(jí)水庫聯(lián)合調(diào)度圖的各調(diào)度線，最后輸出梯級(jí)水庫聯(lián)合調(diào)度圖及調(diào)度規(guī)則。該發(fā)明以梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度圖指示出力為協(xié)調(diào)，能在一定程度上發(fā)揮梯級(jí)水庫的補(bǔ)償調(diào)度作用，提高水能利用。但是該文獻(xiàn)公開的梯級(jí)水庫聯(lián)合調(diào)度圖制作方法存在如下不足：

(1)該發(fā)明按等出力法從上游到下游逐級(jí)按單庫調(diào)度圖制作方法制定各水庫的初始調(diào)度圖，為傳統(tǒng)的典型年法計(jì)算方法，其中對(duì)典型年年份、年數(shù)的選取因人而異，隨機(jī)性和經(jīng)驗(yàn)性較大，會(huì)造成不同設(shè)計(jì)人員繪制的調(diào)度圖不同的問題。

(2)該方法根據(jù)初始調(diào)度圖按照水力順序至上而下采用枚舉試算方法進(jìn)行各電站水能計(jì)算，以優(yōu)化調(diào)整梯級(jí)電站調(diào)度圖各調(diào)度線，最終的優(yōu)化結(jié)果對(duì)初始解的依賴性較大，且其按照水力順序至上而下依次計(jì)算，僅能做到上庫影響下庫，因此所用優(yōu)化算法并不能全局考慮梯級(jí)系統(tǒng)的整體最優(yōu)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法，其目的在于將水庫調(diào)度圖繪制模型與動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型相耦合，采用逆時(shí)序遞歸方式推求最優(yōu)水庫調(diào)度圖，以充分利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的全局收斂性來保證所得調(diào)度圖的全局最優(yōu)性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

S1：劃分整個(gè)調(diào)度期為T個(gè)時(shí)段；

S2：將調(diào)度線分離，并將所述調(diào)度線在各時(shí)段的可行水位范圍內(nèi)進(jìn)行離散，得到所述調(diào)度線在該時(shí)段初、末時(shí)刻的水位離散點(diǎn)；

S3：建立調(diào)度期內(nèi)所述調(diào)度線的所有水位離散點(diǎn)組合空間所述組合空間中的一個(gè)組合構(gòu)成該時(shí)段的一個(gè)時(shí)段調(diào)度圖，其中，k為水位離散點(diǎn)編號(hào)，t為時(shí)段編號(hào)，t＝1,2,…,T；

S4：確定基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖遞歸計(jì)算模型：

其中，OCB_t(C^k1_t-1)表示在第t時(shí)段，時(shí)段初組合C^k1_t-1的最優(yōu)余留期效益，OCB_t+1(C^k2_t)表示在第t+1時(shí)段，時(shí)段初組合C^k2_t的最優(yōu)余留期效益；k1表示時(shí)段初的一個(gè)離散水位組合編號(hào)，k2表示時(shí)段末的一個(gè)離散水位組合編號(hào)，k1＝1,2,…,Mⁿ-1,Mⁿ，k2＝1,2,…,Mⁿ-1,Mⁿ，C表示一個(gè)離散水位組合，M是可行水位范圍的離散點(diǎn)數(shù)，n為所述調(diào)度線條數(shù)，為流量，j為年限，j＝1,2,…,Y；

S5：從第T時(shí)段開始逆時(shí)序遞歸計(jì)算，獲得當(dāng)前離散水位組合所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)余留期效益OCB(k,T-1)、最優(yōu)余留期候選路徑OCP(k,T-1)和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)時(shí)段初水位Z(k,T-1)并保存；

S6：令t＝t-1，進(jìn)入下一時(shí)段計(jì)算，當(dāng)?shù)趖＝1時(shí)段計(jì)算完成后，整個(gè)逆時(shí)序遞歸計(jì)算過程結(jié)束；

S7：基于所保存的最優(yōu)余留期候選路徑OCP(k,T-1)，從第一個(gè)時(shí)段順時(shí)序遞歸至最后一個(gè)時(shí)段，可確定最優(yōu)離散水位組合{C_t}，即可獲得最優(yōu)水庫調(diào)度圖。

進(jìn)一步地，所述調(diào)度線包括上基本調(diào)度線、下基本調(diào)度線、加大出力線和降低出力線。

進(jìn)一步地，所述水位組合的時(shí)段初水位通過下式計(jì)算：

其中，為第t時(shí)段離散水位組合所對(duì)應(yīng)的時(shí)段初水位，為第t時(shí)段Y年平均發(fā)電量，optk2為最優(yōu)的時(shí)段末的一個(gè)離散水位組合編號(hào)，Z_dead為調(diào)度期最終時(shí)段的末水位。

進(jìn)一步地，所述逆時(shí)序遞歸計(jì)算中時(shí)段初水位試算過程為：

S11：假設(shè)一個(gè)時(shí)段初水位；

S12：根據(jù)所述初水位，確定水庫在該時(shí)段的出力N_t；

S13：根據(jù)該時(shí)段的流量和末水位Z(k,t+1)，通過所述水庫時(shí)段調(diào)度圖迭代計(jì)算得到該時(shí)段初水位Z(k,t)；

S14：若計(jì)算得到的該時(shí)段初水位Z(k,t)恰好落在所述初水位的調(diào)度區(qū)域，則假設(shè)成立，令t＝t-1，進(jìn)入下一時(shí)段計(jì)算；

S15：若計(jì)算得到的該時(shí)段初水位Z(k,t)沒有落在所述初水位的調(diào)度區(qū)域，則假設(shè)另一個(gè)時(shí)段的初水位，重復(fù)上述步驟，直至獲得合適的時(shí)段初水位，最終獲得當(dāng)前離散水位組合所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)余留期效益OCB(k,t-1)、最優(yōu)余留期候選路徑OCP(k,t-1)和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)時(shí)段初水位Z(k,t-1)。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本發(fā)明中提供了一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法，與傳統(tǒng)繪制方法相比，該方法無需選擇典型年，而直接通過動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法優(yōu)化計(jì)算最優(yōu)水庫調(diào)度圖，更加簡便有效，且能有效避免傳統(tǒng)方法中人工修正所帶來的隨機(jī)性和經(jīng)驗(yàn)性問題。同時(shí)

(2)本發(fā)明中提供了一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法，因動(dòng)態(tài)規(guī)劃具有全局收斂性，該方法能夠在一定程度上保證所得水庫調(diào)度圖的全局最優(yōu)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的常規(guī)水庫調(diào)度圖示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的各調(diào)度線的可行水位離散圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的時(shí)段調(diào)度圖原理圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的各調(diào)度線的可行離散水位所構(gòu)成的離散組合空間圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的以假設(shè)計(jì)算推求時(shí)段初水位的過程圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖計(jì)算流程圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的考慮保證出力約束的崖羊山水庫最優(yōu)調(diào)度圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的考慮保證率約束的崖羊山水庫最優(yōu)調(diào)度圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的崖羊山水庫多年平均時(shí)段水位過程圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例的一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖優(yōu)化方法涉及的崖羊山水庫多年平均時(shí)段出力過程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明將動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型與水庫調(diào)度圖繪制模型相結(jié)合，提出了一種新的水庫調(diào)度圖繪制方法，主要包括基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖繪制模型構(gòu)建和模型遞歸求解兩部分。

(1)基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖繪制模型

常規(guī)水庫調(diào)度圖如圖1所示，圖中的加大出力線和降低出力線可根據(jù)需要繪制多條，此處為簡化表達(dá)，僅給出了一條加大出力線和一條降低出力線?；趧?dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖繪制模型構(gòu)建具體步驟如下：

步驟一：將圖1中的各條調(diào)度線相分離，分別放在獨(dú)立的坐標(biāo)系中，并將各調(diào)度線在各時(shí)段的可行水位范圍進(jìn)行離散，如附圖2所示。

步驟二：根據(jù)圖2，對(duì)應(yīng)上下基本調(diào)度線、加大出力線和降低出力線在某時(shí)段初的每一個(gè)水位離散點(diǎn)，可獲得一個(gè)調(diào)度線水位組合，而對(duì)應(yīng)時(shí)段末各調(diào)度線的每一個(gè)水位離散點(diǎn)，可獲得另一個(gè)類似的水位組合，在滿足調(diào)度線不交叉約束下，該兩個(gè)水位組合能夠構(gòu)成一個(gè)時(shí)段調(diào)度圖，如圖3所示。

步驟三：建立調(diào)度期內(nèi)各條調(diào)度線的所有可能離散水位組合空間，如圖4所示。其中C(k,t)表示第t時(shí)段的第k個(gè)組合，k＝1,2,…,Mⁿ-1,Mⁿ；n表示調(diào)度圖中的調(diào)度線條數(shù)；M是可行水位范圍的離散點(diǎn)數(shù)；t是時(shí)段編號(hào)，t＝1,2,…,T；T是整個(gè)調(diào)度期的時(shí)段數(shù)。

步驟四：在此基礎(chǔ)上，根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理可獲得基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖遞歸計(jì)算模型。模型包括一個(gè)逆時(shí)序遞歸過程和一個(gè)順時(shí)序遞歸過程，逆時(shí)序遞歸計(jì)算過程從調(diào)度期最后一個(gè)時(shí)段開始，從后向前依次計(jì)算并保存各時(shí)段各組合的最優(yōu)余留期效益，最終的最優(yōu)離散水位組合過程通過順時(shí)序遞歸計(jì)算獲得。

對(duì)于只有一年徑流數(shù)據(jù)的調(diào)度圖計(jì)算，在第t時(shí)段的逆時(shí)序遞歸方程如下：

其中，OCB_t(C^k1_t-1)表示在第t時(shí)段，時(shí)段初組合C^k1_t-1的最優(yōu)余留期效益；OCB_t+1(C^k2_t)表示在第t+1時(shí)段，時(shí)段初組合C^k2_t的最優(yōu)余留期效益；k1表示時(shí)段初的一個(gè)離散水位組合編號(hào)，k2表示時(shí)段末的一個(gè)離散水位組合編號(hào)；k1＝1,2,…,Mⁿ-1,Mⁿ；k2＝1,2,…,Mⁿ-1,Mⁿ；C表示一個(gè)離散水位組合，C_t-1^k1與附圖4中的C(k1,t-1)等價(jià)，C_t^k2與附圖4中的C(k2,t)等價(jià)。

當(dāng)有Y年徑流數(shù)據(jù)用于計(jì)算調(diào)度圖時(shí)，對(duì)于逆推計(jì)算中的每一個(gè)離散水位組合，需利用長系列Y年中在當(dāng)前時(shí)段的每一個(gè)徑流數(shù)據(jù)進(jìn)行一次出力計(jì)算，以發(fā)電量或出力的Y年平均值作為當(dāng)前時(shí)段的最優(yōu)余留期效益，并以計(jì)算所得Y年平均時(shí)段初水位作為當(dāng)前時(shí)段的最終時(shí)段初水位。此時(shí)的遞歸方程表示為：

在逆時(shí)序遞歸計(jì)算過程中，各時(shí)段初水位的演變規(guī)律用公式(3)表示如下：

式(3)表示對(duì)應(yīng)離散水位組合C_t-1^k1的時(shí)段初水位Z_t-1是關(guān)于時(shí)段末水位Z_t和多年平均發(fā)電量的一個(gè)函數(shù)，且對(duì)應(yīng)著最優(yōu)余留期候選路徑，其中的optk2通過公式(2)確定。

(2)調(diào)度圖繪制模型求解

在進(jìn)行逆時(shí)序遞歸計(jì)算時(shí)，已知數(shù)據(jù)有長系列歷史徑流Q^j_t(j＝1,2,…,Y；t＝1,2,…,T)和調(diào)度期末固定水位(一般為死水位)。求解基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖繪制模型的具體步驟可表示如下：

步驟一：劃分整個(gè)調(diào)度期為T個(gè)時(shí)段，在可行范圍離散各條調(diào)度線獲取離散水位組合，若對(duì)于每條調(diào)度線在每個(gè)時(shí)段初(末)有M個(gè)離散點(diǎn)，則當(dāng)調(diào)度圖中的調(diào)度線數(shù)為n時(shí)每個(gè)時(shí)段初(末)就有Mⁿ個(gè)離散水位組合。

步驟二：從第T時(shí)段開始逆時(shí)序遞歸計(jì)算，對(duì)于當(dāng)前時(shí)段中的任意一個(gè)時(shí)段調(diào)度圖，例如圖4中由組合C(3,T-1)和組合C(1,T)所構(gòu)成的時(shí)段調(diào)度圖，可通過一個(gè)試算過程計(jì)算出組合C(3,T-1)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)余留期效益OCB(3,T-1)、最優(yōu)余留期候選路徑OCP(3,T-1)和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)時(shí)段初水位Z(3,T-1)，在試算過程中會(huì)用到已知的流量過程Q_T^j(j＝1,2,…,Y)和組合C(1,T)的固定末水位(死水位)等相關(guān)邊界條件。保存組合C(3,T-1)所對(duì)應(yīng)的OCB(3,T-1)、OCP(3,T-1)及Z(3,T-1)，進(jìn)入步驟三。

步驟三：對(duì)于本時(shí)段其它離散水位組合，即除去C(3,T-1)后從C(1,T-1)到C(Mⁿ,T-1)的所有離散水位組合C(k,T-1)，進(jìn)行步驟二中同樣的計(jì)算，保存每個(gè)組合所對(duì)應(yīng)的OCB(k,T-1),OCP(k,T-1)和Z(k,T-1)。

步驟四：令t＝t-1，進(jìn)入下一時(shí)段計(jì)算，與步驟二中僅表示當(dāng)前時(shí)段效益的OCB(k,T-1)不同，此時(shí)最優(yōu)余留期效益OCB(k,t)表示從第t時(shí)段到最后第T時(shí)段的效益之和的最大值，利用公式(2)計(jì)算。此外，各組合在第t時(shí)段的時(shí)段末水位不再是死水位，而是對(duì)應(yīng)在第(t+1)時(shí)段計(jì)算中所確定的時(shí)段初水位Z(k,t+1)。

步驟五：當(dāng)?shù)趖＝1時(shí)段計(jì)算完成后，整個(gè)逆時(shí)序遞歸計(jì)算過程結(jié)束。最后，基于所保存的最優(yōu)余留期候選路徑，從第一個(gè)時(shí)段順時(shí)序遞歸(回溯)至最后一個(gè)時(shí)段，可確定最終的最優(yōu)離散水位組合過程{C_t}，并以此進(jìn)一步獲得最優(yōu)水庫調(diào)度圖。

上述各時(shí)段調(diào)度圖的出力計(jì)算中，在推求時(shí)段初水位時(shí)需要一個(gè)試算過程，即先假設(shè)一個(gè)時(shí)段初水位，位于圖3中5個(gè)調(diào)度區(qū)域(區(qū)域A,B,C,D和E)中的一個(gè)，假設(shè)位于A區(qū)，則水庫時(shí)段出力可定為N_A，然后利用已知的流量過程Q_t^j(j＝1,2,…,Y)和時(shí)段末水位Z(k,t+1)，通過迭代計(jì)算可得出時(shí)段初水位Z(k,t)，若獲得的時(shí)段初水位Z(k,t)恰好位于區(qū)域A，則假設(shè)成立；否則，假設(shè)另一個(gè)時(shí)段初水位值(改變出力情況)繼續(xù)進(jìn)行試算，直到遍歷當(dāng)前時(shí)段所有可能的出力情況，如圖5所示。此時(shí)，可能存在不只一種出力情形滿足假設(shè)條件，因此需要比較這些出力情況，并根據(jù)最大化余留期效益的原則最終保留一個(gè)出力及其所對(duì)應(yīng)的時(shí)段初水位。當(dāng)然，也可能沒有滿足假設(shè)條件的出力情況，此時(shí)，選擇計(jì)算出力與假設(shè)出力差值最小的出力作為最終的出力。為了盡量避免后一種情形的離散水位組合在計(jì)算過程中被選中，對(duì)此種情形應(yīng)設(shè)一定的懲罰。基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型計(jì)算最優(yōu)水庫調(diào)度圖的總體流程如圖6所示，上述假設(shè)試算過程可用圖6中的左邊部分表示。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，以我國李仙江流域中的崖羊山水庫站為例，以所提出的新方法繪制該水庫調(diào)度圖，進(jìn)行長系列模擬調(diào)度計(jì)算，并將結(jié)果與傳統(tǒng)方法進(jìn)行對(duì)比分析，以表現(xiàn)本發(fā)明達(dá)到的效果。實(shí)施例中的崖羊山水電站為李仙江流域龍頭電站，具有季調(diào)節(jié)性能，其正常蓄水位835m，死水位和汛限水位均為818m，電站設(shè)計(jì)保證率95％，保證出力23.2MW。本發(fā)明實(shí)施步驟如下：

步驟一：確定水庫調(diào)度圖加大、降低出力線條數(shù)、調(diào)度期時(shí)段數(shù)和狀態(tài)離散數(shù)，在各時(shí)段可行水位范圍內(nèi)離散各調(diào)度線，構(gòu)建調(diào)度線水位離散組合空間。

步驟二：輸入長系列月徑流、邊界控制條件等數(shù)據(jù)。

步驟三：根據(jù)公式(2)和(3)，從第T時(shí)段開始進(jìn)行逆時(shí)序遞歸計(jì)算，對(duì)于當(dāng)前時(shí)段中的任意一個(gè)時(shí)段調(diào)度圖，通過假設(shè)試算過程計(jì)算出其所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)余留期效益、最優(yōu)余留期候選路徑和最優(yōu)時(shí)段初水位，保存相關(guān)數(shù)據(jù)。

步驟四：令t＝t-1，進(jìn)入下一時(shí)段的計(jì)算。

步驟五：當(dāng)t＝1時(shí)段的計(jì)算完成后，根據(jù)所保存的最優(yōu)余留期候選路徑，從第一個(gè)時(shí)段順時(shí)序遞歸計(jì)算至最后一個(gè)時(shí)段，確定最終的最優(yōu)離散水位組合過程{C_t}，并以此獲得最優(yōu)水庫調(diào)度圖。

技術(shù)方案實(shí)施后的結(jié)果如下：

當(dāng)以23200kW作為電站最低保證出力約束時(shí)，長系列模擬計(jì)算得到此時(shí)的保證率為94％，發(fā)電量為4.969億kWh，對(duì)應(yīng)的水庫調(diào)度圖如附圖7所示。當(dāng)以95％作為水庫最低保證率約束時(shí)，長系列模擬計(jì)算得到此時(shí)的保證出力為22600kW，發(fā)電量為4.972億千瓦時(shí)，對(duì)應(yīng)的水庫調(diào)度圖如圖附圖8所示。

而在保證出力為23200kW時(shí),通過傳統(tǒng)方法獲得的水庫調(diào)度圖的長系列模擬結(jié)果為：保證率93％，發(fā)電量4.963億kWh。在保證率為95％時(shí),通過常規(guī)方法獲得的水庫調(diào)度圖的長系列模擬結(jié)果為：保證出力22400kW，發(fā)電量4.967億kWh。

由此可知，在保證出力均為23200kW時(shí)，本發(fā)明所提出的方法在保證率和發(fā)電量上相對(duì)于傳統(tǒng)方法均有所提高，分別提高了1.08％和0.12％；而當(dāng)保證率均為95％時(shí)，本發(fā)明所提出的方法在保證出力和發(fā)電量上相對(duì)于傳統(tǒng)方法也均有所提高，分別提高了0.89％和0.10％。因此，不論從保證率、保證出力，還是發(fā)電量上，所得結(jié)果均驗(yàn)證了本發(fā)明所提出的基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖繪制方法要優(yōu)于傳統(tǒng)水庫調(diào)度圖繪制方法，同時(shí)新方法完全避免了傳統(tǒng)方法中典型年選取和人工修訂所帶來的隨機(jī)性與經(jīng)驗(yàn)性問題。

此外，為與動(dòng)態(tài)規(guī)劃的直接優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，實(shí)施例中針對(duì)94％和95％兩個(gè)保證率，采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃分別進(jìn)行了直接優(yōu)化計(jì)算：(1)當(dāng)取保證率不低于94％、保證出力為23200kW時(shí)，動(dòng)態(tài)規(guī)劃直接優(yōu)化的年均發(fā)電量為4.987億千瓦時(shí)；(2)當(dāng)取保證率不低于95％、保證出力為22600kW時(shí)，動(dòng)態(tài)規(guī)劃直接優(yōu)化的年均發(fā)電量為4.989億千瓦時(shí)。由此可知，在兩種保證率情況下，雖然直接優(yōu)化計(jì)算的發(fā)電量要稍好于基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃所繪制的水庫調(diào)度圖結(jié)果，但相差都不大，分別僅有0.018億kWh和0.016億kWh。由此表明，所提出的基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的水庫調(diào)度圖繪制方法能在一定程度上有效保持動(dòng)態(tài)規(guī)劃的全局收斂性。

當(dāng)保證率取為95％時(shí)，崖羊山水庫多年平均水位變化過程如圖9所示，多年平均出力變化過程如圖10所示。由圖9可知，水庫在蓄水初期迅速蓄滿，而后基本維持高水位運(yùn)行，以增加水頭效益。在供水期后期，水庫水位均勻下降，使得出力均勻，避免了發(fā)生集中破壞或棄水，而對(duì)應(yīng)的從圖10可以看出，其供水期出力基本維持在保證出力左右，只有在最后一個(gè)時(shí)段因需要放空庫容而加大出力。由此可見，調(diào)度圖模擬結(jié)果與實(shí)際調(diào)度情況一致，所得多年平均運(yùn)行過程符合實(shí)際調(diào)度原則，因此所提方法的合理性得到進(jìn)一步驗(yàn)證。

本發(fā)明以我國李仙江流域中的崖羊山水庫為例，利用所提出的方法推求其水庫調(diào)度圖并進(jìn)行長系列模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明本發(fā)明所得水庫調(diào)度圖在總發(fā)電量、保證出力以及保證率方面均優(yōu)于傳統(tǒng)方法，尤其是在保證率和保證出力方面，其增量約1％。因此，模擬結(jié)果很好的驗(yàn)證了所提方法的合理性和有效性。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。