[發(fā)明專利]耦合預(yù)報的梯級水庫群兩階段棄水風(fēng)險評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110400655.8
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113077163B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張子平;劉攀;黃康迪;黃迪;李瀟;程潛;鄭雅蓮;羅鑫燃
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北清江水電開發(fā)有限責(zé)任公司;武漢大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/067;G06Q10/04;G06Q10/0635
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明涉及耦合預(yù)報的梯級水庫群兩階段棄水風(fēng)險評估方法，包括：對預(yù)見期內(nèi)水庫來水進行多情景預(yù)報；建立梯級水庫兩階段棄水風(fēng)險評估模型，對梯級水庫預(yù)見期內(nèi)、預(yù)見期外兩階段的棄水風(fēng)險進行評估，耦合得到梯級水庫兩階段總棄水風(fēng)險；對梯級水庫兩階段棄水風(fēng)險評估模型進行合理性驗證；對預(yù)見期內(nèi)預(yù)報信息進行滾動更新，得到整個調(diào)度期的棄水風(fēng)險評估結(jié)果。本發(fā)明對預(yù)見期內(nèi)、外的棄水風(fēng)險進行量化計算，耦合得到兩階段總棄水風(fēng)險，合理評估了梯級水庫群的棄水風(fēng)險；本發(fā)明的方法計及預(yù)見期外的棄水風(fēng)險，計算得到的棄水風(fēng)險準確性更好，更符合梯級水庫實際調(diào)度風(fēng)險。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水庫調(diào)度風(fēng)險管理領(lǐng)域，具體涉及一種耦合預(yù)報的梯級水庫群兩階段棄水風(fēng)險評估方法。

背景技術(shù)

水庫棄水風(fēng)險事件一直備受重視，隨著氣候的變化和人類活動，洪水越來越頻繁，而在現(xiàn)有水庫調(diào)節(jié)能力情況下不可避免地存在棄水風(fēng)險，尤其對于調(diào)節(jié)能力較差的水庫棄水風(fēng)險尤為突出。對于預(yù)見期來水較大時，梯級水庫面臨棄水風(fēng)險，水庫通過蓄水方式以減少棄水風(fēng)險。然而，當預(yù)見期外來水也較大時，梯級水庫將面臨更加嚴重的棄水風(fēng)險。因此，如何合理定量評估棄水風(fēng)險，并通過合理調(diào)度控制策略有效減少梯級棄水，對于梯級水庫調(diào)度風(fēng)險管理的研究是十分必要的。基于此，梯級水庫棄水風(fēng)險評估應(yīng)該考慮預(yù)見期內(nèi)的棄水風(fēng)險，同時分析預(yù)見期外面臨的棄水風(fēng)險。如何合理量化梯級水庫兩階段棄水風(fēng)險是一個關(guān)鍵問題。

目前關(guān)于梯級水庫棄水風(fēng)險評估的研究多數(shù)側(cè)重于預(yù)見期內(nèi)分析，同時考慮預(yù)見期內(nèi)和預(yù)見期外的棄水風(fēng)險研究較少，也缺乏工程實際案例的應(yīng)用分析。

因此，研究一種耦合不確定性預(yù)報的梯級水庫群兩階段棄水風(fēng)險評估方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種耦合預(yù)報的梯級水庫群兩階段棄水風(fēng)險評估方法，量化計算預(yù)見期內(nèi)棄水風(fēng)險，并考慮預(yù)見期外棄水風(fēng)險和預(yù)見期內(nèi)來水情況的關(guān)聯(lián)性，耦合得到預(yù)見期內(nèi)、外兩階段總棄水風(fēng)險，使得梯級水庫棄水風(fēng)險預(yù)測的預(yù)測時間段更長，且避免預(yù)見期外棄水風(fēng)險預(yù)測準確性低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是耦合預(yù)報的梯級水庫群兩階段棄水風(fēng)險評估方法，包括以下步驟：

步驟1：對預(yù)見期內(nèi)水庫來水進行多情景預(yù)報；

步驟2：建立梯級水庫兩階段棄水風(fēng)險評估模型，對梯級水庫預(yù)見期內(nèi)、預(yù)見期外兩階段的棄水風(fēng)險進行評估，耦合得到梯級水庫兩階段總棄水風(fēng)險；

步驟3：對梯級水庫兩階段棄水風(fēng)險評估模型進行合理性驗證；

步驟4：對預(yù)見期內(nèi)預(yù)報信息進行滾動更新，得到整個調(diào)度期的棄水風(fēng)險評估結(jié)果。

進一步地，步驟2包括以下子步驟：

1)計算預(yù)見期內(nèi)棄水風(fēng)險；

根據(jù)步驟1得到的多個徑流預(yù)報情景，采用梯級水庫預(yù)見期內(nèi)調(diào)度方案進行模擬調(diào)度，統(tǒng)計梯級水庫棄水風(fēng)險；梯級水庫只要有一個水庫發(fā)生棄水現(xiàn)象，則認為梯級水庫存在棄水風(fēng)險，梯級水庫預(yù)見期內(nèi)棄水風(fēng)險的計算式如下：

式中n為水庫數(shù)量，M為預(yù)見期內(nèi)預(yù)報情景的數(shù)量，為第i種情景下第k個水庫在時段t的下泄流量，為第k個水庫在時段t的機組發(fā)電所耗流量；t₁、t₂分別表示預(yù)見期內(nèi)第1、2個時段，t_F表示預(yù)見期內(nèi)最后一個時段；f(·)表示預(yù)報情景下梯級水庫是否棄水的判斷函數(shù)。

2)計算預(yù)見期外棄水風(fēng)險；

基于梯級水庫多年歷史來水過程，采用調(diào)度圖進行模擬調(diào)度，計算預(yù)見期外的棄水風(fēng)險：