基于目标导向的水库群综合调度决策系统

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：自主研发。计算机软件著作权，软件名称：基于防洪目标导向的长江流域洪水调度辅助决策系统（简称：防洪决策系统）V1.0。原始取得，登记号：2017SR298143。

技术原理

基于目标导向的水库群综合调度决策系统是在充分调研、收集现有水库调度数据信息和专业模型的基础上，考虑防汛抗旱、水量调度、发电运行、水环境等方面的业务需求，研发的适用于水库群综合调度管理的成套技术和产品。该调度决策系统包括水库群综合调度引擎、调度决策软件和专业数据服务，可为调度决策提供及时、多角度、全方位的信息支撑，提高调度决策管理的科学性、有效性和时效性。

技术特色

（1）在建模和求解中考虑水库工况，从实际调度中提取经验、规程、需求等要素，根据所处的不同时间、不同区域进行求解过程的约束处理，有效增强系统成果在实际工作中的适用性。（2）将水库调度知识图谱作为核心，可以实现对不同水库、不同流域、不同控制对象以及现有规程规范的快速搭建，简化了繁琐的模型开发，并可通过知识图谱的“知识量”精确控制涉及的调度内容，避免无效支出，降低投资成本。（3）以专业数据服务作为底层支撑，调度决策软件作为界面交互手段，可有效提升用户体验水平，并可通过网络服务的方式简化后期维护和升级，并实现对其他系统的兼容性。（4）采用调度知识图谱和智能解析技术，可以对研究成果和调度人员经验进行逻辑化、数字化、知识化，以此通过对新成果和新经验的机器学习，即可实现调度核心模型的迭代升级，使知识和实践保持一致。

技术指标

水库群联合调度决策：（1）能将调度研究成果和调度人员经验逻辑化、数字化，并能通过机器学习充分吸收、转化、继承，实现运行经验与实践的统一。（2）通过引入调度主题的观念，从专业的角度将决策目标和重点信息进行动态展示，并支持交互式分析对比，在调度决策中形成完整有序的价值信息链。（3）通过搭建灵活可靠的网络化数据服务接口，避免系统建设相互独立、重复建设的问题，实现对已有系统、采集设备、电子资料等数据源的继承、应用和扩展。

应用范围及前景

适用于我国单个或梯级水库的综合调度方案的决策和制定，包括调度成果和经验的数字化、调度成果的主题式交互、多源数据兼容集成。目前，基于目标导向的水库群综合调度决策系统已经在金沙江、长江中游、汉江堵河、珠江红水河等流域推广应用。典型应用案例：案例1：三峡水库。三峡水库为大（1）型水库，其运行调度涉及多目标、多约束、多对象，是典型的综合调度案例。为了提高三峡水库的防洪应对能力，将本决策系统用于上游水库群配合三峡对不同典型洪水防洪作用的研究，得到了翔实可靠的计算成果；另外，为了进一步发挥三峡的综合效益，应用本决策系统对三峡水库洪水资源利用方式进行了研究分析，提出了运行控制方式。该决策系统对三峡调度运行提供了较好支撑作用。案例2：溪洛渡、向家坝水库。溪洛渡、向家坝梯级均为大（1）型水库，其综合效益的发挥涉及众多因素。为了提升溪洛渡、向家坝梯级的综合效益，将本决策系统用于红水资源化利用方式的研究，重点计算分析了汛期水位动态控制和汛末防洪库容逐步释放的运行方式。该决策系统对溪洛渡、向家坝的汛期运行提供了良好支撑。案例3：基于目标导向的水库群综合调度决策系统在堵河流域的潘口、黄龙滩、霍河，以及红水河的龙滩、岩滩的调度中也得到成功应用。

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王学敏

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长江勘测规划设计研究有限责任公司/流域枢纽运行管理中心

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