[发明专利]一种水电站水库水位预测分析与控制方法

说明书

本发明公开了一种水电站水库水位预测分析与控制方法，包括以下步骤：1)获取梯级水电站群实时运行信息；2)计算水库内部蓄水流量变化量；3)对水库水位趋势进行分析预测，绘制水位变化趋势图；4)推算闸门调整建议开度，自动进行闸门开度调整；5)当闸门调整需要增加下泄流量时，自动联动泄洪预警系统，及时将泄洪预警信息发送至下游防汛负责人。本发明能够准确预测水电站水库水位短期内变化趋势，进而对闸门进行调整，从而达到减少闸门操作频次，提高闸门调整精度，实现最大化利用水资源进行发电的目的；同时在闸门下泄流量增加时，可联动泄洪预警系统，及时传递泄洪预警信息，确保下游人民生命与财产安全。

技术领域

本发明涉及水电站技术领域，具体涉及一种水电站水库水位预测分析与控制方法。

背景技术

梯级水电站群运行中，存在水库首尾相连的特点，当梯级水电站群中水库地理位置相距较近时，水流在两级库区之间基本不存在迟滞时间，水力联系十分紧密。与常规梯级水库系统相比，该类梯级水库系统调控运行存在明显差异，对于该类梯级水库系统，若上游水库为年调节水库，下游为日调节水库，则上游或下游电站负荷变化即可引起下游库区水位出现巨大的变化。当梯级水库各级之间，存在负荷匹配关系时，该类水库水位变化可控，一旦出现负荷不匹配或事故跳闸异常情况，若此时下游电站闸门计算调整不及时，则可能导致下游水库发生拉空或漫坝次生事故。

对于梯级电站中的日调节水库，当库水位发生变化时，需及时调整闸门以防止出现水库漫坝或拉空现象。现阶段在闸门调整时，主要依据水情测报系统计算的来水数据进行闸门调整，闸门调整过程存在精度不足的问题，同时依靠人工经验，当水位接近上限值时开大闸门开度，增加下泄流量；水位接近下限值时关小闸门开度，减少下泄流量。闸门调整主要依靠人的主观判断，存在随意性较大、精度不足的问题；对于水位走势预测分析也主要依靠人的经验进行判断，准确度低，并且实时性差。

发明内容

本发明目的在于：针对梯级水电站水库水位预测及闸门调整精度不足的问题，提供一种水电站水库水位预测分析与控制方法，该方法能够准确预测水电站水库水位短期内变化趋势，进而对闸门进行调整，从而达到减少闸门操作频次，提高闸门调整精度，实现最大化利用水资源进行发电的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种水电站水库水位预测分析与控制方法，包括以下步骤：

步骤一、获取梯级水电站群实时运行信息；

步骤二、计算水库内部蓄水流量变化量；

步骤三、对水库水位趋势进行分析预测，绘制水位变化趋势图；

步骤四、推算闸门调整建议开度，自动进行闸门开度调整；

步骤五、当闸门调整需要增加下泄流量时，自动联动泄洪预警系统，及时将泄洪预警信息发送至下游防汛负责人。

作为本发明的优选方案，步骤一中所述的水电站群实时运行信息是指从水电站监控系统、水情测报系统中获取电站实时水位、历史水位、闸门开度、泄洪流量变化量信息。

作为本发明的优选方案，步骤二中利用历史水位信息计算当前水位变化率，通过库容曲线得到水库内部蓄水流量变化量。

作为本发明的优选方案，步骤三中在进行水库水位预测分析时，利用水库自适应原理，计算内部蓄水位变化量的预测值，并通过迭代计算，得出库水位走势预测曲线。

作为本发明的优选方案，水库自适应调节能力为闸门自适应调节能力与机组自适应调节能力的综合，其定义如下：

△Q＝△Q₀+△Q_ij+△Q_xij+△Q_m