一种基于二型模糊的梯级水库调配方法及装置与流程

本技术涉及水电，尤其涉及一种基于二型模糊的梯级水库调配方法及装置。

背景技术：

1、梯级水库系统由一系列沿河道上游至下游方向、按设定间距依次布置的水库组成。每个水库与河道连通，并且可以配备利用其水能进行发电的水电站。此外，水库的上下游河道可与用水部门连接，以满足用水需求。

2、在相关技术应用中，通常选取典型年作为水库入库流量，并基于该入库流量及确定性模型对水库进行调配。然而，在实际应用中，由于降雨量等不确定因素的影响，水库的入库流量存在显著的不确定性。这种不确定性导致了基于确定水库入库流量进行的水库调配结果在准确性和可用性方面存在较大不足。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种基于二型模糊的梯级水库调配方法及装置，以解决在先技术中的根据确定的水库入库流量进行水库调配的调配结果准确度和可用性低的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种基于二型模糊的梯级水库调配方法，所述梯级水库包括至少两个水库；所述方法包括：

3、根据预构建的总发电量评价值计算模型，获取所述梯级水库在预设入库流量区间内的总发电量评价值区间；所述预设入库流量区间包括最小入库流量和最大入库流量；

4、以用水对象的用水满意度最大为目标，以每个所述用水对象的用水量分别处于各自对应的预设用水量范围，并且各用水对象总的用水量不超过本地可用水量和水库下泄流量之和为约束，通过二型模糊算法，获取用水满意度区间；所述用水对象是通过梯级水库所连河道提供用水的对象；

5、以所述梯级水库的总发电量评价值处于所述总发电量评价值区间，并且所述用水对象的用水满意度处于所述用水满意度区间为约束，通过预设折衷规划算法，获取所述梯级水库的目标总发电量评价值，并获取所述目标总发电量评价值对应的目标水位，以根据所述目标水位对梯级水库进行调节。

6、可选的，所述通过二型模糊算法，获取用水满意度区间，包括：

7、通过所述二型模糊算法，获取所述梯级水库的入库流量等于最小入库流量时的第一最大用水满意度和第一最小用水满意度，以及入库流量等于最大入库流量时的第二最大用水满意度和第二最小用水满意度；

8、根据所述第一最大用水满意度、所述第一最小用水满意度、所述第二最大用水满意度和所述第二最小用水满意度构建用水满意度区间。

9、可选的，根据预构建的总发电量评价值计算模型，获取所述梯级水库在预设入库流量区间内的总发电量评价值区间，包括：

10、以梯级水库中水电站的总发电量评价值最大为目标，根据预设约束条件和遗传算法，以水位为调节参数，分别获取所述梯级水库的入库流量等于最小入库流量时的第一最大总发电量评价值，以及所述梯级水库的入库流量等于最大入库流量时的第二最大总发电量评价值；

11、以所述第一最大总发电量评价值为下限值，以所述第二最大总发电量为评价值上限值，构建所述总发电量评价值区间。

12、可选的，所述方法还包括：

13、根据总发电量评价值计算模型，获取梯级水库中水电站的总发电量评价值；

14、所述总发电量评价值计算模型为：

15、

16、其中，表示梯级水库中水电站的总发电量评价值，为第个水库的综合出力系数，为第个水库在第个时间段的平均发电流量，为第个水库在第个时间段的发电水头，为预设单位时长；为水库总个数，为时间段总个数。

17、可选的，所述预设约束条件包括以下至少之一：水库在相邻时间段内的水库库容满足水量平衡约束条件，相邻两个所述水库之间的入库流量满足梯级水电站间水力联系约束条件，每个所述水库的水位处于预设水位区间，每个所述水库的发电流量处于预设发电流量区间，每个所述水电站的水电站出力处于预设出力区间。

18、可选的，所述水量平衡约束条件为：

19、

20、和分别为第个水库在第个时间段和第个时间段的库容；分别为第个水库在第个时间段的平均入库流量、平均发电流量和平均弃水量；为预设单位时长；

21、所述梯级水电站间水力联系约束条件为：

22、

23、其中，为第个水库在第个时间段的平均入库流量；为第个水库在第个时间段内的平均发电流量；为第个水库在第个时间段的供水量。

24、可选的，以所述梯级水库的总发电量评价值处于所述总发电量评价值区间，并且所述用水对象的用水满意度处于所述用水满意度区间为约束，通过预设折衷规划算法，获取所述梯级水库的目标总发电量评价值，并获取所述目标总发电量评价值对应的目标水位，包括：

25、根据所述预设折衷规划算法，获取所述梯级水库的总发电量评价值处于所述总发电量评价值区间，且所述用水满意度位于用水满意度区间的折衷规划解；

26、获取所述梯级水库的总发电量等于所述总发电量评价值区间上限值，并且所述梯级水库的用水满意度等于第一最小用水满意度和第一最大用水满意度平均值的第一中间值；

27、获取所述梯级水库的总发电量等于所述总发电量评价值区间下限值，并且所述梯级水库的用水满意度等于第二最小用水满意度和第二最大用水满意度平均值的第二中间值；

28、根据所述折衷规划解、所述第一中间值以及所述第二中间值获取最终决策解，并将所述最终决策解对应的水位确定为所述梯级水库的目标水位；

29、其中，所述用水满意度区间包括所述第一最小用水满意度和所述第二最小用水满意度构成的第一用水满意度区间，以及第一最大用水满意度和所述第二最大用水满意度构成的第二用水满意度区间，所述折衷规划解包括基于所述第一用水满意度区间得到的第一折衷规划解，以及基于所述第二用水满意度区间得到的第二折衷规划解。

30、可选的，所述根据所述折衷规划解、所述第一中间值以及所述第二中间值获取最终决策解，包括：

31、在以梯级水库的用水满意度为横坐标，以梯级水库的总发电量评价值为纵坐标的坐标系中，连接所述第一折衷规划解在所述坐标系中的坐标，以及所述第二折衷规划解在所述坐标系中的坐标，得到第一连接线；

32、连接所述第一中间值在所述坐标系中的坐标，以及所述第二中间值在所述坐标系中的坐标，得到第二连接线；

33、获取所述第一连接线和所述第二连接线的交点，并将所述交点确定为最终决策解；

34、其中，所述第一折衷规划解包括第一总发电量评价值和第一用水满意度；所述第二折衷规划解包括第二总发电量评价值和第二用水满意度；所述第一中间值包括第一总发电量评价值区间上限值，和所述第一最小用水满意度与第一最大用水满意度的平均值；所述第二中间值包括第一总发电量评价值区间下限值，和所述第二最小用水满意度与第二最大用水满意度平均值。

35、可选的，所述预设折衷规划算法包括多次迭代处理过程，所述根据所述预设折衷规划算法，获取所述梯级水库的总发电量评价值处于所述总发电量评价值区间，且所述用水满意度位于用水满意度区间的折衷规划解，包括：

36、在当前迭代处理过程中，以梯级水库水位相同时的总发电量评价值和用水满意度为待调试参数，以中间参数最小为目标，以总发电量评价值处于所述总发电量评价值区间，所述用水满意度位于所述用水满意度区间，并且总发电量评价值和所述中间参数的关联关系满足第一预设关联关系，用水满意度和所述中间参数的关联关系满足第二预设关联关系为约束，优化所述待调试参数，得到优化参数；

37、在当前迭代次数达到预设总迭代次数的情况下，停止迭代，并根据通过多次迭代处理得到的多个优化参数，获取所述梯级水库的折衷规划解；一次所述迭代处理具有一个优化参数。

38、可选的，所述第一预设关联关系包括：所述总发电量评价值和总发电量评价值区间下限值的第一差值，与第一权重值和所述总发电量评价值区间下限值比值的乘积，小于或等于所述中间参数；所述第一权重值是根据当前的迭代次数与预设总迭代次数得到的权重值；

39、所述第二预设关联关系包括：所述用水满意度和所述用水满意度区间下限值的第二差值，与第二权重值和所述用水满意度区间下限值比值的乘积，小于或等于所述中间参数；所述第二权重值和所述第一权重值的和等于预设值。

40、可选的，所述根据通过多次迭代处理得到的多个优化参数，获取所述梯级水库的折衷规划解，包括：

41、针对每个所述优化参数，根据预设总发电量评价值得分计算模型，获取所述优化参数中总发电量评价值的总发电量评价值得分，并根据预设用水满意度得分计算模型，获取所述优化参数中用水满意度的用水满意度得分；

42、针对每个所述优化参数，获取总发电量评价值得分和用水满意度得分中的最小得分；

43、从多个优化参数的多个最小得分中，获取目标得分；一个优化参数具有一个对应的最小得分，所述目标得分大于其他最小得分；

44、将所述目标得分对应的优化参数确定为所述梯级水库的折衷规划解。

45、可选的，根据预设总发电量评价值得分计算模型，获取所述优化参数中总发电量评价值的总发电量评价值得分，包括：

46、获取总发电量评价值区间上限值和所述总发电量评价值的第三差值，以及所述总发电量评价值区间上限值和下限值的第四差值；

47、将所述第三差值和所述第四差值的比值，确定为所述总发电量评价值得分；

48、所述根据预设用水满意度得分计算模型，获取所述优化参数中用水满意度的用水满意度得分，包括：

49、获取用水满意度区间上限值和所述用水满意度的第五差值，以及所述用水满意度区间上限值和下限值的第六差值；

50、将所述第五差值和所述第六差值的比值，确定为所述用水满意度得分。

51、可选的，所述方法还包括：

52、根据用水满意度模型，获取所述用水满意度；

53、所述用水满意度模型为：

54、

55、其中，为用水满意度，为第个用水单元的第个用水部门在第个时间段的用水效益系数，为第个用水单元的第个用水部门在第个时间段的用水量；分别为用水单元总个数、用水部门总个数，以及时间段总个数。

56、可选的，通过二型模糊算法，获取用水满意度区间时的约束条件还包括：

57、每个用水对象的用水量满足变量非负约束条件；

58、所述变量非负约束条件为：

59、

60、其中，为第个用水单元的第个用水部门在第个时间段的用水量。

61、第二方面，本技术实施例提供了一种基于二型模糊的梯级水库调配装置，所述梯级水库包括至少两个水库；所述方法包括：

62、第一获取模块，用于根据预构建的总发电量评价值计算模型，获取所述梯级水库在预设入库流量区间内的总发电量评价值区间；所述预设入库流量区间包括最小入库流量和最大入库流量；

63、第二获取模块，用于以用水对象的用水满意度最大为目标，以每个所述用水对象的用水量分别处于各自对应的预设用水量范围，并且各用水对象总的用水量不超过本地可用水量和水库下泄流量之和为约束，通过二型模糊算法，获取用水满意度区间；所述用水对象是通过梯级水库所连河道提供用水的对象；

64、第三获取模块，用于以所述梯级水库的总发电量评价值处于所述总发电量评价值区间，并且所述用水对象的用水满意度处于所述用水满意度区间为约束，通过预设折衷规划算法，获取所述梯级水库的目标总发电量评价值，并获取所述目标总发电量评价值对应的目标水位，以根据所述目标水位对梯级水库进行调节。

65、第三方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，包括处理器；

66、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

67、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现所述第一方面的方法。

68、第四方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行所述第一方面的方法。

69、在本技术实施例中，通过预构建的总发电量评价值计算模型，获取梯级水库在预设入库流量区间内的总发电量评价值区间，以用水对象的用水满意度最大为目标，以每个用水对象的用水量分别满足各自对应的预设用水量范围，并且各用水对象总的用水量不超过本地可用水量和水库下泄流量之和为约束，通过二型模糊算法构建用水满意度区间，并以梯级水库的总发电量评价值处于总发电量评价值区间，并且用水对象的用水满意度处于用水满意度区间为约束，通过预设折衷规划算法，获取梯级水库的目标水位，以根据目标水位对梯级水库进行水位调节。水库的入库流量具有不确定性，基于二型模糊算法获取用水满意度区间，该用水满意度区间能反映入库流量的不确定性。以该用水满意度区间作为约束之一，通过预设折衷规划算法，可以得到满足发电效益需求、用水效益需求，并且能够反映入库流量不确定性的目标水位。

70、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。