[發(fā)明專利]一種考慮前池水位的小水電功率預(yù)測方法及預(yù)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011290326.4
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112462651A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文賢馗;范強(qiáng);陳園園;呂黔蘇;蘇立;祝健楊;毛成;李林峰;古庭赟;李博文;林呈輝;桂軍國
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 商小川

本發(fā)明公開了一種考慮前池水位的小水電功率預(yù)測方法及預(yù)測系統(tǒng)，它包括采集含α個時刻的前池水位數(shù)據(jù)集和各時刻對應(yīng)的天氣預(yù)報(bào)信息集進(jìn)行相關(guān)性分析，將相關(guān)性前二位的前池水位數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報(bào)信息形成訓(xùn)練樣本集利用SVM訓(xùn)練得到前池水位預(yù)測模型，預(yù)測前池水位；將最終實(shí)時前池水位數(shù)據(jù)加入前池水位樣本集實(shí)時修正前池水位預(yù)測模型；根據(jù)實(shí)時修正的前池水位預(yù)測模型得到預(yù)測周期內(nèi)的各時刻前池水位預(yù)測結(jié)果集；利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立小水電功率預(yù)測模型并根據(jù)前池水位樣本集和小水電出力樣本集修正；根據(jù)修正后的小水電功率預(yù)測模型，得到預(yù)測周期內(nèi)的各時刻小水電功率預(yù)測結(jié)果，解決了不能準(zhǔn)確掌握小水電未來出力情況等技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水電運(yùn)行與調(diào)度控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮前池水位的小水電功率預(yù)測方法及預(yù)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水電是利用最廣泛的可再生能源。為了確保水電的可持續(xù)發(fā)展和運(yùn)行，并在經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間尋求平衡點(diǎn)，“綠色水電”概念應(yīng)運(yùn)而生。在環(huán)保政策支持和監(jiān)管當(dāng)局強(qiáng)有力的監(jiān)督下，水電能成為重要的可再生能源技術(shù)，為農(nóng)村電氣化、社會包容性可持續(xù)工業(yè)發(fā)展、減少溫室氣體排放和森林砍伐等方面做出有益貢獻(xiàn)。最大限度和更有效的利用水能資源，不僅能夠從能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整上具有戰(zhàn)略性的意義，還能夠緩解化石能源的使用給社會帶來的一系列的環(huán)境問題，推動世界經(jīng)濟(jì)更好的發(fā)展。

小水電是清潔可再生的綠色能源,農(nóng)村水電和小水電代燃料工程是統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展的重要舉措。通過開發(fā)小水電,建設(shè)農(nóng)村電氣化,使數(shù)千條河流得到了初步治理,小水電水庫總庫容達(dá)多億立方米,有效地提高了江河的防洪能力,改善了生態(tài)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件；因此,解決好小水電接入電網(wǎng)對系統(tǒng)運(yùn)行影響的問題至關(guān)重要。

由于小水電站大都屬于裝機(jī)容量小、可調(diào)節(jié)能力差的小水電站，存在豐水期多發(fā)搶發(fā)、枯水期少發(fā)停發(fā)的特點(diǎn)，其上網(wǎng)電量存在極大的不確定性，波動幅度巨大，對電網(wǎng)的穩(wěn)定及電力調(diào)度造成巨大的影響。

由于地理位置的限制，電站前池容積不能擴(kuò)大。當(dāng)前池來水量增加時，如果運(yùn)行人員未能及時了解前池水位變化情況，加大機(jī)組出力，將造成前池溢流，影響電站經(jīng)濟(jì)效益，而且當(dāng)某一地區(qū)具有大規(guī)模小水電時，會出現(xiàn)因降水造成的短期水電功率大發(fā)，在并向主網(wǎng)傳輸時，如果調(diào)度不掌握這些信息，調(diào)控手段不及時將導(dǎo)致主網(wǎng)調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性和安全性受到首要威脅。因此實(shí)時監(jiān)測電站前池水位變化前況，同時可以識別和自動修正前池水位實(shí)時數(shù)據(jù)，實(shí)時修正前池水位預(yù)測模型，再結(jié)合小水電實(shí)時出力數(shù)據(jù)，不斷修正小水電功率預(yù)測系統(tǒng)的預(yù)測模型，同時目前前池水位傳感器所處地理位置復(fù)雜，易受雷電等特殊氣象條件的影響，而且一般前池只布置有單傳感器，無法判斷數(shù)據(jù)是否異常或數(shù)據(jù)質(zhì)量是否滿足運(yùn)行要求，以及無法了解未來前池水位變化情況，以致運(yùn)行人員及時難以提前考慮調(diào)整機(jī)組運(yùn)行方式，影響電站安全運(yùn)行，同時小水電功率預(yù)測系統(tǒng)由于沒有準(zhǔn)確的檢測到前池水位，導(dǎo)致功率預(yù)測準(zhǔn)確性太差，使得調(diào)度機(jī)構(gòu)人員不能準(zhǔn)確掌握小水電未來出力情況，無法合理考慮和安排未來電網(wǎng)運(yùn)行方式，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種考慮前池水位的小水電功率預(yù)測方法及預(yù)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)小水電功率預(yù)測系統(tǒng)由于沒有準(zhǔn)確的檢測到前池水位，導(dǎo)致功率預(yù)測準(zhǔn)確性太差，使得調(diào)度機(jī)構(gòu)人員不能準(zhǔn)確掌握小水電未來出力情況，無法合理考慮和安排未來電網(wǎng)運(yùn)行方式，影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種考慮前池水位的小水電功率預(yù)測方法，它包括：

步驟1、選擇防雷式前池水位液位傳感器并安裝在鉆孔的鋼管中；

步驟2、將防雷式前池水位液位傳感器通過防雷裝置與前池水位采集終端相連用于測量實(shí)際前池水位；

步驟3、采集含α個時刻的前池水位數(shù)據(jù)集H和各時刻對應(yīng)的天氣預(yù)報(bào)信息集WE；

步驟4、通過采集的前池水位數(shù)據(jù)集H和天氣預(yù)報(bào)信息集WE，進(jìn)行前池水位與天氣預(yù)報(bào)信息的相關(guān)性分析，