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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种防弃水的梯级龙头水电水位上限前瞻动态控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120746232B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511249619.0，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权一种防弃水的梯级龙头水电水位上限前瞻动态控制方法是由程春田;张俊涛;武新宇;霍志硕;赵宇航;程楚伦设计研发完成，并于2025-09-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种防弃水的梯级龙头水电水位上限前瞻动态控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于梯级水电优化调度技术领域，针对可再生能源消纳难题，提出一种防弃水的梯级龙头水电水位上限前瞻动态控制方法。该方法基于丰水代表年径流数据和电站运行参数，设定预见期T，以保障控制周期内不弃水为目标。通过构建极端场景工况，自下而上递推龙头电站最小出库流量边界，结合水量平衡关系逆向迭代计算初始库容，并采用分段线性插值法确定初始水位，进行越限修正。在模拟期内，采用滚动计算策略动态更新水位上限，形成完整水位上限动态控制曲线。相比传统静态水位上限约束，本发明提出的动态控制方法，汛期主动预留库容防弃水，为新能源消纳避让出可调库容区间，枯期逐步回升保障发电，能够有效提升梯级水电调节能力。

本发明授权一种防弃水的梯级龙头水电水位上限前瞻动态控制方法在权利要求书中公布了：1.一种防弃水的梯级龙头水电水位上限前瞻动态控制方法，其特征在于，步骤如下： 步骤1：初始数据准备； 包括径流数据和电站基本参数； 步骤2：预见期T设置； 确定不弃水预见期T，作为梯级水电水位上限前瞻动态控制周期，目标是确保在T天内不发生弃水；在每一轮控制中，以初始日期为基准，通过逆向迭代计算方法，自预见期末的日期开始，逐日逆向迭代计算，直至回溯到初始日期，从而计算出初始日期的水位上限控制值，该值即为龙头水电在该预见期T内避免弃水的水位上限前瞻动态控制值； 步骤3：逆向迭代计算； a.极端场景构建：在梯级各水电站满足水位上下限、最小出库流量约束的前提下，假定梯级最下游电站在预见期内不弃水，并以最小出库流量维持正常高水位运行；同时假定预见期末时，梯级龙头水电站水库水位位于正常高水位； b.最小出库流量边界约束计算：利用梯级上下游水力联系，将下游日调节水电站最小出库流量需求与选取代表年对应时段的区间流量做差，将其数据结果与上游电站的最小出库流量作对比，取最大值；逐级折算，作为上游控制性水电站最小出库流量边界约束；数学表达如下： 式中，为水电站第时段末的入库流量，单位为m3s；为水电站在时段的天然径流流量，单位为m3s；为水电站第时段末的发电流量，单位为m3s； 为水电站第时段末的弃水流量，单位为m3s；为水电站第时段末的出库流量，单位为m3s； 式中，为水电站第时段的出库流量，单位为m3s；为水电站第时段的最大出库流量值，单位为m3s；为电站在时段的最小出库流量值，单位为m3s； 式中，为水电站最下游日调节水电站的最小出库流量，单位为m3s；将的结果与上游水电站最小出库流量值作对比，取较大值作为上一级水电站的最小出库流量；沿梯级拓扑结构自下而上递推，将作为上游水电站出库流量下限，迭代计算直至确定梯级龙头水电站的最小出库流量边界约束； c.计算初始库容：利用水量平衡关系式，在设置的预见期T时间控制周期末逐日向前迭代逆推得到预见期T时间控制周期的初始库容；数学表达如下： 式中，为水电站第时段末的水库库容，单位为万m3；为水电站第时段末的水库库容，单位为万m3；为水电站第时段末的入库流量，单位为m3s； 为水电站第时段末的发电流量，单位为m3s；为水电站第时段末的弃水流量，单位为m3s，为时段时间，单位为s； d.计算初始水位，使用的分段线性插值方法实现对水电站水位‑库容特性曲线的线性化处理；线性化数学表达如下： 式中，与分别为水电站水库历史运行数据的下限与上限，单位为万m3，将水电站水库库容范围离散成个区间，为区间索引；为水电站第个插值节点的库容对应的水位，单位为m；为水电站的水位‑库容曲线函数；为0‑1型指示变量，为其满足的约束条件，即保证水电站水库的库容位于唯一插值区间内；为水电站在第插值区间内、对应时刻的实际库容值，单位为万m3； 为水电站在第个插值节点的水库库容，单位为万m3；为水电站在时段末的库容，单位为万m3；任意时刻的水库水位与库容的关系可转化为； e.初始水位修正：得到的初始水位结果要满足水位限制约束，若初始水位高于正常高水位，则将其修正为正常高水位，此时表明在预见期T内即使梯级龙头水电站以正常高水位运行，梯级也不会产生弃水；若初始水位低于死水位，则将其修正为死水位，此时表明在预见期T内即使主力水库从死水位起调，梯级依然会产生弃水；数学表达如下： 式中，为水电站第时段的水位，单位为m，水电站正常高水位，单位为m，为水电站的死水位，单位为m； f.动态结果输出：模拟期N是构建完整前瞻动态水位上限控制曲线的总时间范围，覆盖多个预见期T，反映了长期调度背景下的持续动态控制过程；模拟期内采用滚动计算控制策略：每前进一天，将预见期T窗口向前移动一天，并重新执行逆向迭代计算；即每次以新的初始日期为起点，向前延展一个长度为T的控制区间，构建新的预见期T水位上限计算窗口；汇总每次滚动计算得到的水位上限控制结果，并按时序连接，即可形成覆盖整个模拟期N的梯级龙头水电水位上限动态控制曲线。

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