Page 94 - 2024年第55卷第10期

３．１．２ 约束条件
（１）库容

ｎ １ ，ｎ ２
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
Ｖ ｈ，ｓ －Ｖ ＝［Ｉ －Ｑ ｈ，ｓ － ∑ ｑ ］×Δ ｔ
ｔ ＋ １ ｔ ｔ ｔ ｔ ，ｊ
ｊ ＝１ （３）
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
Ｖ ≤ Ｖ ≤ Ｖ ｈ，ｓ
ｔ
ｍａｘ
ｍｉｎ
３
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
式中：Ｖ 为黄金峡或三河口水库第 ｔ时段末的库容，即第 ｔ ＋ １时段初，亿 ｍ ；Ｖ 、Ｖ 分别为黄金
ｔ ＋ １ ｍｉｎ ｍａｘ
３
ｈ，ｓ
峡或三河口水库第 ｔ时段库容下限、上限值，亿 ｍ ；Ｉ 为黄金峡或三河口水库第 ｔ时段内的入库流
ｔ
３
ｈ，ｓ
３
量，ｍ ?ｓ；Ｑ 为黄金峡或三河口水库自身第 ｔ时段自流下泄流量，ｍ ?ｓ；ｎ、ｎ分别为黄金峡、三河
ｔ １ ２
ｈ，ｓ
口泵站数量；ｑ 为第 ｔ时段黄金峡或三河口第 ｊ泵站的提水流量（对于三河口：大于 ０为提水、小于 ０
ｔ ，ｊ
３
为补给流量），ｍ ?ｓ。
（２）流量
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
Ｑ ≤Ｑ ≤Ｑ ｈ，ｓ （４）
ｍｉｎ ｔ ｍａｘ
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
３
式中 Ｑ 、Ｑ 分别为黄金峡或三河口水库第 ｔ时段下泄流量的下限、上限值，ｍ ?ｓ，下限主要考虑生
ｍａｘ
ｍｉｎ
态，上限主要考虑下游防洪安全。
（ ３）流量节点
ｎ ２ ｎ １
ｓ
ｈ
ｘ
∑ ｑ ＝Ｑ － ｑ （５）
ｔ ∑
ｔ ，ｊ
ｔ ，ｋ
ｋ ＝１ ｊ ＝１
ｈ
ｓ
ｘ
式中：ｑ 为第 ｔ时段三河口第 ｋ泵站的提水流量；Ｑ 为受水区第 ｔ时段的需水量；ｑ 为第 ｔ时段黄金
ｔ ，ｋ ｔ ｔ ，ｊ
峡第 ｊ泵站的提水流量。若黄金峡引水超过需水流量时，利用三河口水库的调节库容储存多余的流量，
若黄金峡引水小于受水区需水流量时，缺水量由三河口水库补给。此处为流量节点约束，为的是在调
度过程中，下泄过程尽可能满足实际用水需求。
（ ４）出力
ｈ，ｓ ｈ，ｓ ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
Ｎ ≤ｋ Ｑ Ｈ ≤Ｎ ｈ，ｓ （６）
ｔ
ｅ
ｍａｘ
ｔ
ｍｉｎ
ｈ，ｓ
式中：Ｑ 为黄金峡或三河口发电流量，黄金峡供水流量为泵站抽水流量，发电为下泄的流量，下泄流
ｅ
ｈ，ｓ
ｈ，ｓ
量不包含供水流量，三河口下泄流量包含下游下泄流量及供水流量，均可用于发电；Ｎ 、Ｎ 分别为黄
ｍｉｎ
ｍａｘ
ｈ，ｓ
金峡或三河口电站出力的下限、上限值，ｋＷ；ｋ 为黄金峡或三河口电站的出力系数。
ｔ
（ ５）调水
Ｔ Ｍ
ｆ
１５－ ∑∑ Ｑ（ｍ，ｔ）×Δ ｔ≤ ε （７）
ｔ ＝１ ｍ＝１
３
调水约束是为完成 １５亿 ｍ 的总调水量目标设定的，趋近误差 ε 为 ０．０１，为优化模型特有的约束条件。
其余约束条件包括非负约束等，与随机、模拟模型相同，不再赘述。
３
３．２ 模型的求解 在维持多年平均调水总量为 １５亿 ｍ 不变的情况下，基于工程规划的动态需水过
程，年内各月需水量动态变化，分别求解模拟、随机和优化调度模型，求解方法流程如图 ２所示。
（ １）模拟调度求解方法。模拟算法主要模拟工程人员具有一定的调度经验。求解步骤：首先，确
定调水目标以及各水库的入库径流过程等资料。根据长江水利委员会确定的限制调水过程以及工程所
承担的供水任务，将其作为判定是否调蓄水的依据；其次，求解目前时间段黄金峡水库与三河口水库
的实际可用水量（不包含生态用水），按照已有的调度运行规则和模型约束变量的限制，对各时段的调
度过程进行模拟；最终，通过长期模拟进程，得到该模型多年平均实际供水量，并输出调水结果。
（ ２）随机调度求解方法。随机算法是在模拟算法的基础上加入随机函数，以模拟调度人员没有任
何调度经验的情况，使得控制闸处的动态需水过程比原需水过程的变化更加随机。需水过程决定了最
终的调度目标，因此随机调度在一定程度上增加了调度运行管理的难度，增大了供水损失的不确定
性。因此，其求解方法与模拟调度类似。
（ ３）优化调度求解方法。优化调度求解用来模拟调度人员有丰富的调度经验，并以此为基础在复
２
— １ ２ ４ —