本发明涉及水电站规划，具体涉及一种抽水蓄能电站水能参数优化方法、装置和设备。
背景技术：
1、抽水蓄能电站普查等前期工作阶段，主要为分析区域抽水蓄能电站资源禀赋和潜在站址建设条件，水能参数计算是首要和最重要的工作之一，其工作任务为结合地形、地质、移民、环保、机组运行等各方面的制约，初拟可能抽水蓄能站址上、下水库特征水位和电站装机容量等参数。
2、相关专利公开了一种基于最大规模准则的抽水蓄能电站水能参数计算方法，但是对于某一个抽水蓄能站点，如需要计算出给定的蓄能量条件下的水能参数时，目前尚无相关的办法。目前相关计算分析方法主要为设计人员经验分析确定，水能参数计算成果存在一定的主观性、任意性，且当普查区域较大、潜在站址较多时，水能参数计算的整体工作量较大、工作效率相对较低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种抽水蓄能电站水能参数优化方法、装置和设备，以解决现有进行抽水蓄能选点规划效率低下的技术问题。
2、第一方面，本发明提供了一种抽水蓄能电站水能参数优化方法，包括：获取电站基本信息；构建基于上、下水库大坝规模指标最小的目标函数和预设约束条件的水能参数优化数学模型；基于所述电站基本信息对所述水能参数优化数学模型进行求解，得到水能参数优化结果。
3、本发明的一种抽水蓄能电站水能参数优化方法，通过构建基于上、下水库大坝规模指标最小的目标函数和预设约束条件的水能参数优化数学模型，并对该模型进行求解，可客观计算出满足各项预设约束条件前提下抽水蓄能电站能实现的上、下水库大坝规模指标最小的水能参数，可广泛应用于抽水蓄能电站普查等前期工作阶段，当工作范围较广、潜在站址资源丰富时，可显著提高水能参数计算工作效率。
4、可选地，所述基于上、下水库大坝规模指标最小的目标函数为：
5、
6、式中，c为上、下水库大坝规模指标；a、b分别为上、下水库大坝规模指数权重，lenup、lenlow分别为上、下水库大坝的坝长；heiup、heilow分别为上、下水库大坝的最大坝高；a、b分别为坝长、最大坝高的计算指数；
7、所述预设约束条件包括特征水位约束、消落深度约束、扬程水头比约束、水库调节库容约束和蓄能量约束；
8、所述特征水位约束包括：
9、
10、
11、
12、
13、式中，分别为上、下水库死水位；分别为上、下水库正常蓄水位；分别为上、下水库正常蓄水位上限值；分别为上、下水库死水位下限值；分别为上、下水库死库容上限值；表示上水库水位库容换算函数，输入上水库库容得到对应上水库水位；表示下水库水位库容换算函数，输入下水库库容得到对应下水库水位；
14、所述消落深度约束包括：
15、
16、
17、式中，δzup、δzlow分别为上、下水库消落深度限值；
18、所述扬程水头比约束包括：
19、
20、式中，hmaxl、hminh分别为电站的最大净扬程和最小净水头；r为扬程水头比控值；
21、所述水库调节库容约束包括：
22、
23、式中，分别为上、下水库调节库容；δkr为上、下水库调节库容限差，δkr>0；
24、所述蓄能量约束包括：
25、|e-et|≤γ
26、式中，e为蓄能量，由装机容量乘连续满发小时数得到；et为蓄能量约束值，γ为蓄能量限差，γ>0。
27、通过设置特征水位、消落深度、扬程水头比、水库调节库容和蓄能量约束条件，保证优化结果满足设计需求。
28、可选地，基于所述电站基本信息对所述水能参数优化数学模型进行求解，得到水能参数优化结果，包括：
29、初始化上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位并计算上水库调节库容和下水库调节库容；
30、基于当前的上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位、下水库死水位、上水库调节库容和下水库调节库容判断所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束是否满足，若所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束不能均满足，则改变上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位中的一个数值，重新判断所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束是否满足；
31、若所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束均满足，则根据上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位、下水库死水位、上水库调节库容和下水库调节库容计算蓄能量；
32、根据计算得到的蓄能量判断所述蓄能量约束是否满足，若所述蓄能量约束不满足，则调整上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位或下水库死水位后返回判断所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束是否满足的步骤，若所述蓄能量约束满足，则基于当前的上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位、下水库死水位、上水库调节库容和下水库调节库容整理得到水能参数优化结果。
33、通过动态调整水位参数，确保了优化结果满足各项约束，保证结果的可行性。
34、可选地，基于以下公式初始化上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位并计算上水库调节库容和下水库调节库容：
35、
36、
37、
38、
39、
40、
41、式中，表示上水库水位库容换算反函数，输入上水库水位得到对应上水库库容；表示下水库水位库容换算反函数，输入下水库水位得到对应下水库库容。
42、在该方式中，通过换算函数确保了初始化参数的准确性。
43、可选地，基于当前的上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位、下水库死水位、上水库调节库容和下水库调节库容判断所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束是否满足，若所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束不能均满足，则改变上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位中的一个数值，重新判断所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束是否满足，包括：
44、基于当前的上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位判断所述消落深度约束是否满足，若所述消落深度约束不满足，则将上水库死水位或下水库死水位抬高，若上水库死水位或下水库死水位达到上限约束，则降低对应水库的正常蓄水位，直至符合所述消落深度约束；
45、基于当前的上水库调节库容和下水库调节库容判断所述水库调节库容约束是否满足，若所述水库调节库容约束不满足，则将上水库和下水库中调节库容较小的水库的正常蓄水位抬高，若调节库容较小的水库的正常蓄水位已达上限值，则降低该水库的死水位，若调节库容较小的水库的正常蓄水位已达上限值、死水位已达下限值，则将上水库和下水库中调节库容较大的水库的正常蓄水位降低，若调节库容较大的水库的正常蓄水位已达下限值，则抬高该水库的死水位；
46、基于当前的上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位计算电站的最大净扬程和最小净水头，基于电站的最大净扬程和最小净水头判断所述扬程水头比约束是否满足，若所述扬程水头比约束不满足，则调整上水库和下水库中调节库容较大的水库的正常蓄水位或死水位，直至所述扬程水头比约束满足。
47、通过按照本方式中的约束调整顺序和步骤逐步调整参数以满足所有约束，提高了优化过程的效率和优化准确度。
48、可选地，计算蓄能量的公式为：
49、
50、
51、式中，haveh为规划电站平均净水头；δmaxh为最大水头对应水头损失；δminh为最小水头对应水头损失；k为规划电站综合出力系数；δt为时间步长；η为库容裕度系数。
52、该方式提供了一种精确计算蓄能量的方法，有助于评估电站的性能。
53、可选地，所述电站基本信息包括上水库和下水库的水位库容换算函数、水位库容换算反函数、正常蓄水位上限值、死水位下限值、死库容上限值、调节库容限差、蓄能量约束值、蓄能量限差、规划电站综合出力系数、时间步长和库容裕度系数。
54、通过收集电站的详细信息，包括各种函数、约束值和系数，为后续的优化步骤提供数据支撑。
55、第二方面，本发明提供了一种抽水蓄能电站水能参数优化装置，包括：信息获取模块，用于获取电站基本信息；模型构建模块，用于构建基于上、下水库大坝规模指标最小的目标函数和预设约束条件的水能参数优化数学模型；模型求解模块，用于基于所述电站基本信息对所述水能参数优化数学模型进行求解，得到水能参数优化结果。
56、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面中任一项所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法。
57、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如第一方面中任一项所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法。
1.一种抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于，所述基于上、下水库大坝规模指标最小的目标函数为：
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于，基于所述电站基本信息对所述水能参数优化数学模型进行求解，得到水能参数优化结果，包括：
4.根据权利要求3所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于，基于以下公式初始化上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位并计算上水库调节库容和下水库调节库容：
5.根据权利要求4所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于，基于当前的上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位、下水库死水位、上水库调节库容和下水库调节库容判断所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束是否满足，若所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束不能均满足，则改变上水库正常蓄水位、上水库死水位、下水库正常蓄水位和下水库死水位中的一个数值，重新判断所述消落深度约束、所述水库调节库容约束和所述扬程水头比约束是否满足，包括：
6.根据权利要求5所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于，计算蓄能量的公式为：
7.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于，所述电站基本信息包括上水库和下水库的水位库容换算函数、水位库容换算反函数、正常蓄水位上限值、死水位下限值、死库容上限值、调节库容限差、蓄能量约束值、蓄能量限差、规划电站综合出力系数、时间步长和库容裕度系数。
8.一种抽水蓄能电站水能参数优化装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1至7中任一项所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的抽水蓄能电站水能参数优化方法。
