【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复杂流域混联水电站群装机方案确定方法。
技术介绍
1、在全球对清洁能源需求持续攀升的当下，水电作为重要的可再生能源，其开发利用对于能源结构优化和可持续发展意义深远。
2、对于复杂流域的混联水电站群而言，装机容量的准确确定是实现高效、稳定发电，提高能源利用效率的核心环节，传统的装机容量确定方法在面对复杂的地质条件、多变的气象因素以及多样化的水电站空间影响因子时，往往存在诸多局限性，在地质条件方面，传统方法常采用简单的地质勘察手段，难以全面探测复杂地质构造，像断层、褶皱以及特殊岩土分布等情况，可能被忽视或未能精确掌握，导致在水电站选址和建设时，无法充分考量地质稳定性对工程安全和运行成本的影响；对降水、蒸发、气温等气象数据的收集和分析较为单一，缺乏长期、连续且高分辨率的监测，在计算水能资源时，不能充分考虑气象因素的动态变化对水资源量的影响；水电站空间影响因子复杂多样，涵盖地形地貌、负荷要求、能源类型，传统方法难以综合考虑这些因素之间的相互关系和协同作用，不能充分考虑地形对水能分布和利用方式的影响，并且缺乏对电力市场需求动态变化的精准预测，使得水电站装机容量与实际电力需求不匹配，影响能源供应的稳定性和经济性。
3、本专利技术提出一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，解决目前存在的上述问题，为水电站的规划和建设提供了更可靠、更科学的依据，推动水电行业的高效发展。
技术实现思路
1、专利技术目的：提供一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，以解决现有
2、技术方案：1. 一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
3、步骤s1、确定研究区所需水电站数量，并划分出若干个水电站单元并进行压缩和聚类，形成若干个相似流域单元；
4、步骤s2、计算每个相似流域单元内水电站数量与初级装机容量；
5、步骤s3、采用基于transformer的决策模型，以水电站和初始装机容量为输入，获得终极水电站装机容量；
6、步骤s4、将终极水电站装机容量输入预构建的混联水电站群优化调度模型，采用䲟鱼算法求解获得最大发电量并将其作为上界，依次扣减水电站造价影响因子并计算相应发电量，绘制发电量-造价关系曲线，识别曲线临界点作为最经济点，确定水电站最优装机方案。
7、根据本申请的一个方面，步骤s4具体为：将终极水电站装机容量输入预构建的混联水电站群优化调度模型，采用䲟鱼算法求解模型，得到最大发电量，并将其作为上界，接着依次减去水电站造价影响因子，并计算对应发电量，绘制发电量和造价的关系曲线，识别关系曲线的临界点并将其作为最经济点，获得水电站最优装机方案。
8、根据本申请的一个方面，所述步骤s1进一步为：
9、步骤s11、收集研究区资料，包括研究区水文数据和水电站空间单元影响因子，其中研究区水文数据包括：流域面积、河流长度、天然河川径流量、河网密度、水系形状、土地利用方式和土壤类型；水电站空间影响因子包括：降水深度、绿化度、蒸发量、蒸发面积、地质条件、地形地貌、负荷要求、能源类型、天然来水量和水电站的调节周期；
10、步骤s12、基于研究区资料确定研究区所需水电站数量，并基于水电站空间单元影响因子将确定的水电站划分为若干个水电站单元；
11、步骤s13、构建可优化目标函数自编码器，并以若干个水电站空间单元影响因子为输入，将若干个水电站单元影响因子压缩嵌入低维特征空间后采用dbscan 算法进行聚类，形成若干个相似流域单元。
12、根据本申请的一个方面，所述步骤s13进一步为：
13、步骤s13a、构建基于水电站空间单元影响因子划分的可优化目标函数自编码器，包括：编码器和解码器，设置领域半径和最小点数；
14、步骤s13b、采用编码器在输出处添加一个基于水电站空间单元影响因子的特征聚类层，并将水电站空间单元影响因子压缩嵌入低维特征空间；
15、步骤s13c、对低维特征空间中的每个数据点，计算领域内的点数并判定是否大于最小点数，把大于最小点数的点作为核心点；
16、步骤s13d、从一个核心点开始，将该核心点领域内的所有点加入到同一个簇，当领域内的点也是核心点时，继续以该点作为起点扩展簇，直至无法继续扩展，得到若干个聚类中心；
17、步骤s13e、将得到若干个聚类中心作为目标函数，通过反向传播和自编码器模型进行目标函数的优化，得到优化后的若干个聚类中心将研究区划分为若干个相似流域单元。
18、根据本申请的一个方面，所述步骤s2进一步为：
19、步骤s21、读取并基于各个相似流域单元的流域面积、河流长度、天然河川径流量、河网密度、水系形状、土地利用方式、土壤类型、温度和日照时间分别计算出各个相似流域单元内水电站数量；
20、步骤s22、分别计算每个相似流域单元内水电站最大工作容量、水电站备用容量和水电站重复容量，得到每个水电站的初级装机容量即为该水电站的最大工作容量、备用容量和重复容量的总和。
21、根据本申请的一个方面，所述步骤s22进一步为：
22、步骤s22a、收集水电站历史数据得到枯水年的平均流量，绘制水库水位和库容的关系曲线、绘制水库库容和下泄流量的关系曲线，计算死水位和正常水位中间的库容大小，即为该水电站的兴利库容，采用试算法计算该水电站的蓄水期、供水期和发电引用流量，计算该水电站的月平均出力即为该水电站的保证出力，基于水电站的保证出力和水库的供水期时长计算该水电站的保证电能，绘制水电站工作容量和发电量的关系曲线，以保证电能为坐标在关系曲线找到的点对应的工作容量即为该水电站的最大工作容量；
23、步骤s22b、基于系统最大负荷计算负荷备用容量和事故备用容量，水电站的备用容量即为负荷备用容量和事故备用容量的和；
24、步骤s22c、、基于平水年和丰水年的来水情况逐月计算水电站出力，绘制弃水出力和多年平均持续出力时间关系曲线，计算经济年利用小时数，将经济年利用小时数作为坐标值，在弃水出力与多年平均持续出力时间的关系曲线上进行定位，得到的弃水出力数值，即为重复容量；
25、步骤s22d、将水电站最大工作容量、水电站备用容量和水电站重复容量求和，得到该水电站的初级装机容量。
26、根据本申请的一个方面，所述步骤s3进一步为：
27、步骤s31、基于transformer构建基于启发式规则的决策模型，构建水电站各部分装机容量的影响因子与其装机容量的联系规则；
28、步骤s32、将每个相似流域单元内水电站空间单元影响因子作为原始数据集，将原始数据集的前80%作为训练集，后20%作为验证集；
29、步骤s33、将训练集输入决策模型，将得到的结果与水电站的初级装机容量对比并基于对比结果调整决策模型参数权重；
30、步骤s34、提取验证集输入训练后的决本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S1进一步为：
3.如权利要求2所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S13进一步为：
4.如权利要求1所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S2进一步为：
5.如权利要求4所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S22进一步为：
6.如权利要求1所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S3进一步为：
7.如权利要求1所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S4进一步为：
8.如权利要求7所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S41进一步为：
9.如权利要求7所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤S42进一步为：
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...【技术特征摘要】
1.一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤s1进一步为：
3.如权利要求2所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤s13进一步为：
4.如权利要求1所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤s2进一步为：
5.如权利要求4所述的一种复杂流域混联水电站群装机方案确定方法，其特征在于，所述步骤s22进一步为：
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙奕童，江晨辉，刘为锋，曾祥，王璐璐，朱非林，卢庆文，刘奇，王岚，周薇薇，郭旭宁，郑欣浩，毕保力，
申请(专利权)人：水利部水利水电规划设计总院，
类型：发明
国别省市：
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