[發明專利]一種基于水位控制的水電站蓄水期調度圖編制方法及應用

在審

• 申請號: 202010570462.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111862265A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 楊子俊;余江游;韓兵;周鵬程;盧鵬
• 申請（專利權）人: 中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06T11/20
• 分類號: G06T11/20;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

一種基于水位控制的水電站蓄水期調度圖編制方法及應用，屬于水電站運行管理領域，涉及一種水電站調度運行技術。本發明的方法，包括獲取水電站基礎資料、確定電站蓄水期、繪制蓄滿控制線和繪制防棄水控制線步驟。本發明方法盡可能從保證電站蓄滿和防棄水兩方面出發，兼顧電站蓄水期運行對蓄滿及防棄水兩方面的要求繪制水電站調度圖，可彌補傳統發電調度圖對指導電站調度運行的不足。

技術領域

本發明屬于水電站運行管理領域，涉及一種水電站調度運行技術，尤其是基于水位控制的水電站蓄水期調度圖編制方法及應用。

背景技術

指導水電站調度運行的方式主要包括調度圖、優化調度模型等。水電站優化調度模型需要以水文預報作為輸入，模型成果受水文預報的準確性影響，具有較大的不確定性，其在水電站實際調度運行中運用收到一定限制。目前，水電站的實際調度運行還多以調度圖作為指導。

水庫調度圖是水庫調度規則的圖形表示，對水電站調度運行具有指導意義。傳統水電站調度圖由多條調度線將全圖劃分為保證出力區、加大出力區、降低出力區等若干區域，電站調度運行結合當前的水位和時間信息，在調度圖中查得相應的出力工作區，從而確定電站面臨時刻的出力情況。本質上來講，傳統水電站調度圖是一種以出力控制來指導水電站調度運行的方式。

但傳統調度圖編制主要依據典型枯水年的水文信息，因此受歷史實測資料有限、來水年際年內分配不均勻等因素影響，選取的少量典型年樣本很難反映電站來水與發電用水間的對應關系。以典型枯水年計算確定的電站保證出力也具有較大的不確定性。如果保證出力偏小，則可能會造成電站在蓄水期過早蓄至較高水位，進而加大電站在蓄水期后期的棄水概率。相反，如果保證出力偏大，則可能會造成電站在蓄水期初期出力過大，水庫水位難以抬高，進而影響電站在汛末的蓄滿。

發明內容

針對水電站傳統調度圖以出力控制方式指導電站調度運行，未考慮電站水位變化，對指導電站蓄水期調度運行存在的不足，提出一種基于水位控制的水電站蓄水期調度圖編制方法及應用。

一種基于水位控制的水電站蓄水期調度圖編制方法，其特征在于編制步驟如下所示：

S1，獲取水電站基礎資料；

S2，確定電站蓄水期：使采用等流量試算方法計算的蓄水期調節流量小于蓄水期各月平均流量；

S3，繪制蓄滿控制線：自蓄水期末，從正常蓄水位開始，按電站不下泄流量，逆時序計算電站能夠蓄滿的最低水位，直至蓄水期初，得到電站逐年的蓄水期水位過程線；針對不同調度時段，對水庫水位升序排序；選取該時段電站蓄水保證率要求所對應水位點，并將該水位點連線形成電站蓄滿控制線；

S4，繪制防棄水控制線：自蓄水期末，從正常蓄水位開始，電站按預想出力發電，逆時序計算電站不發生棄水的最高水位，計算至蓄水期初，得到電站逐年的蓄水期水位過程線；針對不同調度時段，對水庫水位降序排序，選取該時段電站不發生棄水保證率要求所對應水位點，并將該水位點連線形成電站防棄水控制線。

所述的水電站基礎資料的獲取，包括電站裝機容量，額定水頭，預想出力曲線；特征水位，包括正常蓄水位、死水位、汛期運行控制水位；水位庫容曲線，尾水水位流量關系曲線；30年及以上實測入庫徑流資料；水庫綜合利用數據，包括最小生態流量，航運流量。

所述的蓄滿控制線及防棄水控制線繪制中，調節計算需要滿足以下的約束條件：

水量平衡約束：V_t+1-V_t＝(Q_t-q_t)·T-W_t；

水位約束：Z_t,min≤Z_t≤Z_t,max；

式中：V_t+1、V_t分別為電站t+1、t時刻的初庫容；