[發(fā)明專利]一種水電站水庫水位預(yù)測分析與控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810949618.0
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109002929B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂國濤;阮凡;何能全;何勇;劉廣斌;顧和鵬;尹永利
• 申請（專利權(quán)）人: 雅礱江流域水電開發(fā)有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 韓洋;楊正輝

本發(fā)明公開了一種水電站水庫水位預(yù)測分析與控制方法，包括以下步驟：1)獲取梯級水電站群實時運行信息；2)計算水庫內(nèi)部蓄水流量變化量；3)對水庫水位趨勢進(jìn)行分析預(yù)測，繪制水位變化趨勢圖；4)推算閘門調(diào)整建議開度，自動進(jìn)行閘門開度調(diào)整；5)當(dāng)閘門調(diào)整需要增加下泄流量時，自動聯(lián)動泄洪預(yù)警系統(tǒng)，及時將泄洪預(yù)警信息發(fā)送至下游防汛負(fù)責(zé)人。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確預(yù)測水電站水庫水位短期內(nèi)變化趨勢，進(jìn)而對閘門進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到減少閘門操作頻次，提高閘門調(diào)整精度，實現(xiàn)最大化利用水資源進(jìn)行發(fā)電的目的；同時在閘門下泄流量增加時，可聯(lián)動泄洪預(yù)警系統(tǒng)，及時傳遞泄洪預(yù)警信息，確保下游人民生命與財產(chǎn)安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水電站技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水電站水庫水位預(yù)測分析與控制方法。

背景技術(shù)

梯級水電站群運行中，存在水庫首尾相連的特點，當(dāng)梯級水電站群中水庫地理位置相距較近時，水流在兩級庫區(qū)之間基本不存在遲滯時間，水力聯(lián)系十分緊密。與常規(guī)梯級水庫系統(tǒng)相比，該類梯級水庫系統(tǒng)調(diào)控運行存在明顯差異，對于該類梯級水庫系統(tǒng)，若上游水庫為年調(diào)節(jié)水庫，下游為日調(diào)節(jié)水庫，則上游或下游電站負(fù)荷變化即可引起下游庫區(qū)水位出現(xiàn)巨大的變化。當(dāng)梯級水庫各級之間，存在負(fù)荷匹配關(guān)系時，該類水庫水位變化可控，一旦出現(xiàn)負(fù)荷不匹配或事故跳閘異常情況，若此時下游電站閘門計算調(diào)整不及時，則可能導(dǎo)致下游水庫發(fā)生拉空或漫壩次生事故。

對于梯級電站中的日調(diào)節(jié)水庫，當(dāng)庫水位發(fā)生變化時，需及時調(diào)整閘門以防止出現(xiàn)水庫漫壩或拉空現(xiàn)象。現(xiàn)階段在閘門調(diào)整時，主要依據(jù)水情測報系統(tǒng)計算的來水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行閘門調(diào)整，閘門調(diào)整過程存在精度不足的問題，同時依靠人工經(jīng)驗，當(dāng)水位接近上限值時開大閘門開度，增加下泄流量；水位接近下限值時關(guān)小閘門開度，減少下泄流量。閘門調(diào)整主要依靠人的主觀判斷，存在隨意性較大、精度不足的問題；對于水位走勢預(yù)測分析也主要依靠人的經(jīng)驗進(jìn)行判斷，準(zhǔn)確度低，并且實時性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于：針對梯級水電站水庫水位預(yù)測及閘門調(diào)整精度不足的問題，提供一種水電站水庫水位預(yù)測分析與控制方法，該方法能夠準(zhǔn)確預(yù)測水電站水庫水位短期內(nèi)變化趨勢，進(jìn)而對閘門進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到減少閘門操作頻次，提高閘門調(diào)整精度，實現(xiàn)最大化利用水資源進(jìn)行發(fā)電的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種水電站水庫水位預(yù)測分析與控制方法，包括以下步驟：

步驟一、獲取梯級水電站群實時運行信息；

步驟二、計算水庫內(nèi)部蓄水流量變化量；

步驟三、對水庫水位趨勢進(jìn)行分析預(yù)測，繪制水位變化趨勢圖；

步驟四、推算閘門調(diào)整建議開度，自動進(jìn)行閘門開度調(diào)整；

步驟五、當(dāng)閘門調(diào)整需要增加下泄流量時，自動聯(lián)動泄洪預(yù)警系統(tǒng)，及時將泄洪預(yù)警信息發(fā)送至下游防汛負(fù)責(zé)人。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟一中所述的水電站群實時運行信息是指從水電站監(jiān)控系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)中獲取電站實時水位、歷史水位、閘門開度、泄洪流量變化量信息。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟二中利用歷史水位信息計算當(dāng)前水位變化率，通過庫容曲線得到水庫內(nèi)部蓄水流量變化量。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟三中在進(jìn)行水庫水位預(yù)測分析時，利用水庫自適應(yīng)原理，計算內(nèi)部蓄水位變化量的預(yù)測值，并通過迭代計算，得出庫水位走勢預(yù)測曲線。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，水庫自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力為閘門自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力與機(jī)組自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的綜合，其定義如下：

△Q＝△Q₀+△Q_ij+△Q_xij+△Q_m