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风险调度研究。假设在调度期内任意时刻的洪水预报误差服从正态分布 [23] ,则:
水库预报入库流量过程表述为:
-
Q( i,t) = Q( i,t)[1 + ξ Q( i,t)],i = 1,2,⋯,I;t = 1,2,⋯,T (1)
-
式中:I 为系统中水库的数量;T 为调度时段数;Q( i,t) 为水库 i 在 t 时刻的预报入库流量;Q( i,t) 为
水库 i 在 t 时刻预报入库流量的均值;ξ Q( i,t) 为水库 i 在 t 时刻入库流量的预报相对误差。
区间预报流量过程表述为:
-
IC( t) = IC( t)[1 + ξ IC( t)] (2)
-
式中:IC( t) 为 t 时刻的区间预报流量;IC( t) 为 t 时刻区间预报流量的均值;ξ IC( t) 为 t 时刻区间流量的
预报相对误差。
2.1.2 目标函数 水库防洪调度多目标问题一般包括两类:一是以大坝自身安全和库区防护对象安全
为目标,该目标要求水库水位不能过高,以保证水库安全降低上游淹没损失;二是以下游公共防洪控
制点安全为目标,要求水库下泄流量不能过大,以保证下游防洪保护区的安全。因此,本文在构建并
联水库群实时防洪多目标风险调度模型时,同时优化以上两个目标:
以水库最高水位最低为目标,建立水库自身安全的目标函数:
( ) )
F (i) = min max( Z (i,t) (3)
式中 Z (i,t) 为水库 i 在第 t 时刻的水位。
以下游公共防洪点最大过水流量最小为目标,建立下游防洪保护区安全的目标函数:
( ( ( I ) )
F (i + 1) = min max( QC (t) ) ) = min max ∑ qy (i, t) + IC (t) (4)
i = 1
式中:I 为公共防洪点上游与其具有直接水力联系的水库数;qy (i,t) 为水库 i 在 t 时刻的下泄流量经河
道洪水演进到达下游公共防洪点的流量;QC (t) 为 t 时刻下游公共防洪点的流量。
2.1.3 约束条件
( Q( ) + Q( i,t - 1 ) q( ) + q( i,t - 1 ) )
(1)水量平衡约束:
i,t
i,t
V ( i,t) = V ( i,t - 1) + 2 - 2 Δt,t = 1,2,⋯,T (5)
式中:V ( i,t - 1) 、V ( i,t) 为水库 i 在第 t 时段初、末的水库蓄量;q( i,t) 为水库 i 在第 t 时刻的出库
流量。
(2)泄流能力约束:
q(i,t) ≤ q(i,Z (i,t) ) (6)
式中 q(i,Z (i,t) ) 为水库 i 在第 t 时刻对应水位 Z (t) 下的下泄能力。
(3)泄流变幅约束:
|q(i,t) - q(i,t - 1)| < Δdq(i) (7)
式中:|q(i,t) - q(i,t - 1)| 为水库 i 相邻时刻的出库流量变幅;Δdq(i) 为水库 i 在相邻时刻允许的出库
流量变幅。
(4)水位约束:
Z min (i) ≤ Z( i,t) ≤ Z max (i) (8)
式中 Z min (i)、Z max (i) 分别为水库 i 在调度期内允许的最低、最高水位。
(5)期末水位约束:
Z end (i) = Z e (i) (9)
式中:Z end (i) 为水库 i 在调度期末水位;Z e (i) 为水库 i 在调度期末允许水位。
(6)河道洪水演进约束:
qy (i,t) = C 0 q(i,t) + C 1 q(i,t - 1) + C 2 qy (i,t - 1) (10)
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