本发明涉及水库调度领域，特别涉及一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法。
背景技术：
1、梯级水库在消落期需在汛前将水位降至汛限水位，这一过程中各释放库容、降低水位发电的同时，随着水位降低，水库的发电效率也产生变化。各库由于库区地形及水工程差异，消落先后次序不同，梯级水库产生的总发电量也不同。合理制定水库消落次序，可使梯级水库在消落期发电总电量达到最大，提高梯级水库在电网中的供应能力。
2、现有梯级水库联合消落运行方式，有根据调度图指导的常规调度、采用优化算法求解的优化调度等。常规调度往往不能准确根据来水情况配适合理的调度策略且调度图往往没有发挥梯级水库间的互济补偿作用；优化调度在求解多库多时段的高维优化问题时，往往会陷入局部最优解或求解时间超出实际运行可承受范围，从而转向求得“次优解”、“较优解”等非最优消落次序的调度方案。
3、为此迫切需要一套技术方法，快速、高效探明梯级电站中各库消落时对梯级电站的电量影响，科学决策出不同来水条件下消落期梯级水库发电量最大的合理消落次序。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，用于获得梯级电站的不同水位、出库流量及上游出库流量下的消落单位水头效益，并根据不同预报来水量，计算各库消落水头水量效益，从而得到合理的梯级水库消落次序。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，包括以下步骤：
3、s1、构建梯级各库消落单位水量后，各个水库自身水头减小引起的梯级水库消落单位减发效益δe减的计算模型；
4、s2、构建梯级各库消落单位水量后，各个水库对上游水库顶托影响减小后，上游水库水头增大引起的梯级水库消落单位增发效益δe增的计算模型；
5、s3、将梯级各水库死水位-正常运行水位间的水位值、最小出库-满发流量间的流量值离散，带入构建的δe减和δe增的计算模型，求得梯级各水库对应不同水位、不同出库流量、不同上游出库流量的δe减和δe增，然后计算各库的消落水头效益δe；
6、s4、获取待判别时刻的时间内的梯级水库的水位、控制出库流量、集中消落期的水位变幅限制及消落期的预报来水流量；
7、s5、计算各库各水位的理论可用水量w理论；
8、s6、计算梯级各库当前的消落水头水量效益e，判别梯级消落次序，消落水头水量效益大的水库先消落。
9、优选的方案中，所述步骤s1中，消落单位减发效益的计算过程如下：
10、h新＝hv(vh(h旧)-1)
11、式中，h旧、h新分别为旧状态和消落单位水量新状态水库的水位；vh(h旧)为旧状态水库的库容；hv()表示某库容对应的水位；
12、δh旧＝h旧-h尾水位
13、δh新＝h新-h尾水位
14、式中，δh旧、δh新为旧状态和消落单位水量新状态水库的水头；h尾水位为水库下游的平均尾水位；
15、w＝q·δtq＝1亿m3
16、式中，w为不同流量发电的单位水量，为1亿m3；q为出库流量；δtq为出库流量q对应的时间；
17、δe减(q,h)＝kqδh新·δtq-kqδh旧·δtq
18、式中，δe减(q,h)为消落单位减发效益；k为水库综合出力系数；kqδh旧·δtq为旧状态下消耗1亿m3水量的发电量；kqδh新·δtq为消落单位水量新状态下消耗1亿m3水量的发电量。
19、优选的方案中，所述步骤s2中，消落单位增发效益的计算过程如下：
20、δh上游旧＝h上游-h上游尾水位(q，h下游旧)
21、δh上游新＝h上游-h上游尾水位(q，h下游新)
22、式中，δh上游旧、δh上游新为旧状态和消落单位水量新状态上游水库的水头；h上游为上游水库的平均水位；h上游尾水位(q，h下游旧)为上游水库在出库流量q和下游水库水位为旧状态h下游旧下的尾水位；h上游尾水位(q，h下游新)为上游水库在出库流量q和下游水库水位为新状态h下游新下的尾水位；
23、δe增(q上游，h)＝kqδh上游新·δtq-kqδh上游旧·δtq
24、式中，δe增(q上游，h)为消落单位增发效益；kqδh上游旧·δtq为下游水库旧状态下，上游水库消耗1亿m3水量的发电量；kqδh上游新·δtq为下游水库消落单位水量新状态下，上游水库消耗1亿m3水量的发电量。
25、优选的方案中，所述步骤s3中，消落水头效益δe的计算公式如下：
26、δe＝δe减(q,h)+δe增(q上游，h)。
27、优选的方案中，所述步骤s5中，各库各水位的理论可用水量计算方式如下：
28、
29、
30、v上游＝v当前-vmin
31、式中，w理论为各库的理论可用水量；t为各库当前水位的理论可维持时间；为各时段的预报流量；δt为时段时间；n为梯级水库的梯级个数；v上游为各库的上游梯级水库可用库容；t消落期末为各库消落期末时间，即汛限开始时刻；z当前为各库的当前水位；dmax为各库的水位最大降幅；v当前为各库当前库容；vmin为各库的最小库容。
32、优选的方案中，所述步骤s6中，消落水头水量效益e的计算公式如下：
33、e＝δe·w理论。
34、本发明提供的一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，具有以下有益效果：
35、1、解决不同来水下梯级水库消落期以发电量最大为调度目标的消落次序判别问题，能够广泛应用于生产实际，尤其是大规模梯级水库群的调度。
36、2、本发明的步骤s1可较准确算出水库运行时，水库每立方水量消落对水库的发电量效益影响，步骤s2可较准确算出水库运行时，水库每立方水量消落对上游水库的发电量效益影响，步骤s3可较准确算出水库运行时，水库在不同出库流量、水位、上游出库流量状态下每立方水量消落对梯级水库的发电效益影响，步骤s4、s5可以较准确计算出梯级各水库在消落期，维持当前状态下发电能够使用的理论水量，步骤s6可以较准确算出梯级各水库在当前状态下，消落期哪座电站的水量水头效益更大，从而得出对梯级水库发电量最有利的梯级水库合理消落次序。
1.一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，其特征在于，所述步骤s1中，消落单位减发效益的计算过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，其特征在于，所述步骤s2中，消落单位增发效益的计算过程如下：
4.根据权利要求3所述的一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，其特征在于，所述步骤s3中，消落水头效益δe的计算公式如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，其特征在于，所述步骤s5中，各库各水位的理论可用水量计算方式如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于消落水头水量效益的梯级水库消落次序判别方法，其特征在于，所述步骤s6中，消落水头水量效益e的计算公式如下：
