[發明專利]基于氣象數值預報的水庫調度預警方法

有效

• 申請號: 201910978414.4
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110991688B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 劉國富;金建樂;陳海榮
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司緊水灘水力發電廠;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種基于氣象數值預報的水庫調度預警方法，其特征在于，包括微處理器(1)、流域數據采集模塊(2)、調度風險預警模塊(3)和梯級水庫調度模塊(4)；所述調度風險預警模塊包括可容蓄降水量預警模塊(31)、最高水位預警模塊(32)、防汛預警模塊(33)和抗旱預警模塊(34)；微處理器分別與流域數據采集模塊、梯級水庫調度模塊、可容蓄降水量預警模塊、最高水位預警模塊、防汛預警模塊和抗旱預警模塊電連接；包括如下步驟：

(1-1)微處理器控制流域數據采集模塊采集目標水庫流域內各水電站的水文信息、流域信息、氣象信息和前期影響雨量Pa，所述水文信息包括水位庫容信息、流量信息和發電信息；所述流域信息包括流域面積；所述氣象信息包括降雨量；

(1-2)根據采集的目標水庫流域內各水電站的水文信息計算流域內可攔蓄水量，根據可攔蓄水量修正前期影響雨量Pa；具體步驟如下：

(3-1)設置流域可攔蓄水量的最大值W_max；

(3-2)根據采集的目標水庫流域內各水電站的水位庫容信息，利用公式W_單可攔＝V_正常-V_當前計算流域內單個水電站的可攔蓄水量，利用公式計算流域可攔蓄水量，其中，W_可攔：流域可攔蓄水量，萬m³；W_單可攔：單個水電站的可攔蓄水量，萬m³；V_正常：單個水電站的正常庫容，萬m³；V_當前：單個水電站的當前庫容，萬m³；

(3-3)將流域可攔蓄水量W_可攔與設置的流域可攔蓄水量的最大值W_max進行比較，如果W_可攔≥W_max，修正前期影響雨量Pa；

(1-3)根據水文信息和氣象信息確定徑流系數ρ，基于徑流系數ρ計算水庫可容蓄凈水量和可容蓄降水量，進行可容蓄降水量預警；具體步驟如下：

(4-1)根據采集的目標水庫流域內各水電站的水位庫容信息，利用公式W_可容＝W_單可攔＝V_正常-V_當前計算可容蓄凈水量；

(4-2)根據前期影響雨量Pa、月份或者流量信息確定徑流系數ρ；

(4-3)利用公式計算可容蓄降水量，其中，W_可容：可容蓄凈水量，萬m³；ρ：徑流系數；F：流域面積，Km²；W_發：發電水量，萬m³；P_可容：可容蓄降水量，mm；

(4-4)將可容蓄降水量與采集的降雨量信息進行比較，如果可容蓄降水量大于降雨量時，水庫處于防汛安全狀態；可容蓄降水量小于等于降雨量時，水庫處于泄洪風險狀態，可能發生棄水；可容蓄降水量等于零時，表示當前水庫水位已達到正常蓄水位及以上，機組不安排發電時，已不能容蓄降水量

(1-4)根據水文信息、流域信息、前期影響雨量Pa、徑流系數ρ和氣象信息進行水庫的短期時段徑流量預報和計算中長期期末水位；

(1-5)根據水文信息、氣象信息和期末水位信息確定防汛預警級別和抗旱預警級別，進行水庫調度。

2.根據權利要求1所述的基于氣象數值預報的水庫調度預警方法，其特征在于，步驟(1-4)中的短期時段徑流量預報的具體步驟如下：

(5-1)根據降雨量和前期影響雨量Pa，利用公式R＝f(p,pa,T,季節)計算凈雨量，利用公式計算徑流量，進行時段徑流量預報；其中，R：凈雨量，mm；p：降雨量，mm；Pa：前期影響雨量，mm；T：降雨歷時，h；Q_d,i：流域出口斷面時段末徑流量，m³/s；r_d,j：時段凈雨量，mm；q_i-j+1：單位線時段末流量，m³/s；j：時段數，j＝1，2，3，…，m；i：單位線底長的時段數，i＝1，2，3，…，n。

3.根據權利要求2所述的基于氣象數值預報的水庫調度預警方法，其特征在于，步驟(1-4)中的水庫的中長期期末水位的計算步驟如下：

(6-1)根據水位庫容信息、流域信息和徑流系數ρ，利用公式V_末＝V_初+P×ρ×F-W_發和Z_末＝g(V_末)計算中長期期末水位，其中，V_末：期末庫容，萬m³；V_初：期初庫容，萬m³；P：降雨量，mm；ρ：徑流系數；F：流域面積，Km2；W_發：發電水量，萬m³；Z_末：期末水位，m。