[发明专利]串并联梯级泵站输水系统时空分层优化运行方法及系统

摘要

本发明公开了串并联梯级泵站输水系统时空分层优化运行方法及系统；建立了一套完整的串并联梯级泵站输水系统分层优化运行理论体系，在空间维度依次建立单级泵站，串联、并联系统优化运行模型体系；在三个模型体系内部，时间维度上根据优化目标不同，考虑泵站开关机惩罚等因素，依次建立系统运行效率、日、中长期三层优化运行模型，计算多层次优化运行方案，实现优化运行方案在时间(中长期‑日‑分时)和空间(并联系统‑串联系统‑单级泵站)上的逐级优化分解，包括不同时段内水量分配，梯级水力优化方案，泵站内机组优化运行方案。本发明解决了串并联梯级泵站输水系统调度运行存在复杂性和动态性，难以进行优化运行计算的难题。

主权项

1.串并联梯级泵站输水系统时空分层优化运行方法，其特征是，包括如下步骤：在空间维度上，分为单级泵站、串联和并联梯级泵站输水系统优化运行三个层次，在时间维度上，根据优化目标不同，分为瞬时运行效率优化、日运行优化和中长期运行优化三个层次；建立串联梯级泵站输水系统运行效率优化模型；在串联梯级泵站输水系统运行效率优化模型基础上建立并联梯级泵站输水系统运行效率优化模型；在串联梯级泵站输水系统运行效率优化模型基础上建立串联梯级泵站输水系统日运行优化模型；在并联梯级泵站输水系统运行效率优化模型基础上建立并联梯级泵站输水系统日运行优化模型；在串联梯级泵站输水系统日运行优化模型基础上建立串联梯级泵站输水系统中长期运行优化模型；在并联梯级泵站输水系统日运行优化模型基础上建立并联梯级泵站输水系统中长期运行优化模型；所述建立并联梯级泵站输水系统运行效率优化模型，是指，根据并联梯级泵站输水系统运行效率的表达式，在串联梯级泵站输水系统运行效率优化模型的基础上，以并联梯级泵站输水系统运行效率最优为目标，在满足设定约束条件下，寻求各串联系统梯级间水力状态运行方案和各级泵站内优化运行方案；所述并联梯级泵站输水系统运行效率优化模型，是：式(9)、(10)中，ηbpcs(Qb,H*)为并联梯级泵站输水系统运行效率；Qb为并联梯级泵站输水系统总流量；H*为并联梯级泵站输水系统净扬程；r＝1,2,…z；z为串联线路总条数，z为正整数；ηr,pcs为第r个串联梯级泵站输水系统运行效率；(2)约束条件：1)串联系统流量约束：MinQr≤Qr≤MaxQr，各级泵站间不考虑分流及损失；2)并联总流量约束