[發明專利]基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法

有效

• 申請號: 201410070846.2
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103793795B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 陳博嘉;盧曉明;張火炬;張凌
• 申請（專利權）人: 福建四創軟件有限公司
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟S01：基于gis平臺，構建當地地形空間數據庫；

步驟S02：基于上游水電站預計發電量，預測水庫來/退水量-時間曲線；

步驟S03：基于實時水位、雨情、流量信息，結合氣象、水文預報信息以及所述步驟S01中存儲的空間信息對來/退水量-時間預測曲線進行調整；

步驟S04：利用水庫來/退水量-時間預測曲線，結合水電站工作狀況數據以及水電站調度規則，根據預先設定在系統中的調度計劃生成模型，生成調度計劃；

步驟S05：將步驟S04中生成的調度計劃對第二天水電站的工況進行計算以及仿真分析，并獲取最優調度計劃；所述計算是針對計劃期?內的水電站總發電量或總發電效益進行計算分析，通過對約束條件的改變，目標在于或能得到最大值；所述仿真是利用gis平臺通過流量的變化形象的重現或預呈現各水電站調度計劃的實施。

2.根據權利要求1所述的基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于：還包括對最優的調度計劃通過web系統發布。

3.根據權利要求1所述的基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于：所述步驟S01的實現方式包括通過gis系統，對當地地形空間進行空間分析，空間分析主要包括水庫長度、面積、周長、體積計算、河道長度、深度、平均截面積、相應河段的體積計算；基于地形剖切得到任意河段的橫斷面，分析地形坡度、坡向，對提取的河道橫斷面數據編號入庫，為下游河道洪水演進模型提供模型參數。

4.根據權利要求1所述的基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于：所述水電站總發電量、總發電效益的最大值計算公式如下：

式中：為水電站總出力（）；為時段電價（元/kWh）；為計劃期內水電站總發電收入（元），該指標可反映峰谷電價造成的差異，其適用于計劃期內各時段電量價格不同的水電站；為計劃期T內水電站總發電量（kWh），該指標反映對水資源的開發利用效率。

5.根據權利要求1所述的基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于：所述水電站總發電量或總發電效益是對多套調度計劃進行效益分析，計算公式如下：

式中：?n表示流域內水電站群的數量，其余參數同單個水電站調度計劃效益分析中的參數，系統根據生成的調度計劃，通過對流域所有水電站在計劃期T內的或進行計算；系統通過對多套調度計劃的技術，分別獲得或最大值的調度計劃。

6.根據權利要求1所述的基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于：所述方法還包括調度計劃的重演和預演，即通過gis平臺信息疊加顯示，在最佳調度計劃發布之前，通過在gis平臺上先進行預演，接入水電站調度模型的計算結果，對調度方案進行模擬仿真，查看調度計劃是否合理，并根據預演結果進行調整，保證調度計劃的合理性。

7.根據權利要求1所述的基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于：所述仿真包括：動態模擬仿真，該動態模擬仿真包括對泄洪閘門開啟過程及狀態、大壩開閘泄水流態以及下游河道水流流態進行模擬仿真；所述泄洪閘門開啟過程及狀態是根據用戶設置的水庫大壩上下游水位、流量關系，通過調節泄洪閘的開啟高度，在模擬仿真環境中，對泄洪閘按照單孔開啟、固定成組或自由編組、全部開啟，對水電站調度的各種工況進行模擬仿真；所述大壩開閘泄水流態以及下游河道水流流態是通過在gis地圖上構建分段層，分段層上取單位長度，并設定該單位長度在實際地理位置中代表的距離，對水系中相鄰水庫間的距離按照單位長度進行分段。

8.根據權利要求7所述的基于GIS技術的水電站水電調度計劃生成及仿真方法，其特征在于：所述GIS平臺設置刷新時間設置模塊，其接受用戶提供的刷新時間，即系統一秒鐘代表的河流演進的時間；同時平臺對流量進行分級，通過不同的顏色用于代表不同的流量，系統中根據流域的水文環境，設有流量與流速的關系曲線，基于不同流量，通過曲線獲得流速，結合刷新時間，即可得到河流演進的距離；河流演進距離與分段比例進行比對，得到在一次刷新時間內需要點亮的分段數，按照該流量的顏色，點亮相應的分段數目。