一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法及应用技术

一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法及应用，属于水电站运行管理领域，涉及一种水电站调度运行技术。本发明专利技术的方法，包括获取水电站基础资料、确定电站蓄水期、绘制蓄满控制线和绘制防弃水控制线步骤。本发明专利技术方法尽可能从保证电站蓄满和防弃水两方面出发，兼顾电站蓄水期运行对蓄满及防弃水两方面的要求绘制水电站调度图，可弥补传统发电调度图对指导电站调度运行的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法及应用
本专利技术属于水电站运行管理领域，涉及一种水电站调度运行技术，尤其是基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法及应用。
技术介绍
指导水电站调度运行的方式主要包括调度图、优化调度模型等。水电站优化调度模型需要以水文预报作为输入，模型成果受水文预报的准确性影响，具有较大的不确定性，其在水电站实际调度运行中运用收到一定限制。目前，水电站的实际调度运行还多以调度图作为指导。水库调度图是水库调度规则的图形表示，对水电站调度运行具有指导意义。传统水电站调度图由多条调度线将全图划分为保证出力区、加大出力区、降低出力区等若干区域，电站调度运行结合当前的水位和时间信息，在调度图中查得相应的出力工作区，从而确定电站面临时刻的出力情况。本质上来讲，传统水电站调度图是一种以出力控制来指导水电站调度运行的方式。但传统调度图编制主要依据典型枯水年的水文信息，因此受历史实测资料有限、来水年际年内分配不均匀等因素影响，选取的少量典型年样本很难反映电站来水与发电用水间的对应关系。以典型枯水年计算确定的电站保证出力也具有较大的不确定性。如果保证出力偏小，则可能会造成电站在蓄水期过早蓄至较高水位，进而加大电站在蓄水期后期的弃水概率。相反，如果保证出力偏大，则可能会造成电站在蓄水期初期出力过大，水库水位难以抬高，进而影响电站在汛末的蓄满。
技术实现思路
针对水电站传统调度图以出力控制方式指导电站调度运行，未考虑电站水位变化，对指导电站蓄水期调度运行存在的不足，提出一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法及应用。一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法，其特征在于编制步骤如下所示：S1，获取水电站基础资料；S2，确定电站蓄水期：使采用等流量试算方法计算的蓄水期调节流量小于蓄水期各月平均流量；S3，绘制蓄满控制线：自蓄水期末，从正常蓄水位开始，按电站不下泄流量，逆时序计算电站能够蓄满的最低水位，直至蓄水期初，得到电站逐年的蓄水期水位过程线；针对不同调度时段，对水库水位升序排序；选取该时段电站蓄水保证率要求所对应水位点，并将该水位点连线形成电站蓄满控制线；S4，绘制防弃水控制线：自蓄水期末，从正常蓄水位开始，电站按预想出力发电，逆时序计算电站不发生弃水的最高水位，计算至蓄水期初，得到电站逐年的蓄水期水位过程线；针对不同调度时段，对水库水位降序排序，选取该时段电站不发生弃水保证率要求所对应水位点，并将该水位点连线形成电站防弃水控制线。所述的水电站基础资料的获取，包括电站装机容量，额定水头，预想出力曲线；特征水位，包括正常蓄水位、死水位、汛期运行控制水位；水位库容曲线，尾水水位流量关系曲线；30年及以上实测入库径流资料；水库综合利用数据，包括最小生态流量，航运流量。所述的蓄满控制线及防弃水控制线绘制中，调节计算需要满足以下的约束条件：水量平衡约束：Vt+1-Vt＝(Qt-qt)·T-Wt；水位约束：Zt,min≤Zt≤Zt,max；式中：Vt+1、Vt分别为电站t+1、t时刻的初库容；Qt、qt分别为电站入库力量和下泄流量，其中，绘制蓄满控制线时，qt为电站t时刻最小下泄要求流量，即最小生态流量和航运流量之间的最小值；绘制防弃水控制线时，qt为电站t时刻发预想出力对应流量；Wt电站损失水量；Zt电站t时刻的初水位；Zt,min、Zt,max分别为电站t时刻对应的最低和最高控制水位。所述的基于水位控制的水电站蓄水期调度图其横、纵坐标分别表示时间和蓄水水位，表征水电站在特定时间对应的水位控制目标，调度图应用方式具体是：控制电站运行水位不低于蓄满控制线时，电站具有相应保证率的蓄满率；水位不高于防弃水控制线时，电站有相应保证率的概率不会发生弃水；电站运行中控制水库水位位于蓄满控制线与防弃水控制线区间。实际运行中，可根据历史实测径流资料序列调节调度图，采用多年平均发电量或发电效益最大的水位控制线作为电站预想水位控制线。根据入库流量，合理控制发电流量，使电站水位的实际变化过程与调度线水位过程保持一致，或水电站水位变化过程尽可能与调度线相贴近。本专利技术尽可能从保证电站蓄满和防弃水两方面出发，兼顾电站蓄水期运行对蓄满及防弃水两方面的要求绘制水电站调度图，可弥补传统发电调度图对指导电站调度运行的不足。附图说明图1为蓄满控制线绘制径流调节计算逐年水位变化过程图。图2为防弃水控制线绘制径流调节计算逐年水位变化过程图。图3为基于水位控制方式编制的实例电站蓄水期调度图。图4为本专利技术流程图。具体实施方式实施例1：本专利技术以某水电站为例，按本专利技术提出的基于水位控制的蓄水期调度图编制方法绘制电站蓄水期调度图。第一步，收集整理电站基础资料，具体信息如下：死水位：590m,为调度图绘制水位约束下限；正常蓄水位：630m，为调度图绘制水位约束上限；汛期运行控制水位：无；装机容量：21万kW；额定发电应用流量：230m3/s；最小生态流量，航运流量：无，电站最小下泄流量为0m3/s；预想出力曲线见下表：水头(m)预想出力(万kW)8414.98410621水库库容曲线数据见下表：尾水水位流量关系曲线数据见下表：流量(m3/s)水位(m)流量(m3/s)水位(m)42510.22656514.26105511.01870515.08193511.771434516.89328512.701863518.05492513.53入库径流：调度图绘制共收集该电站1959年-2013年共55年(超过30年)汛期6月～10月入库径流资料，如下表：第二步，按等流量试算方法确定电站蓄水期，(1)根据1959年-2013年共55年汛期6月-10月入库径流资料，计算电站6月-10月月平均入库径流分别为88.8m3/s、231.4m3/s、314.3m3/s、206.7m3/s、117.6m3/s；(2)假设电站蓄水期为6月-10月，计算电站蓄水期相应调节流量95.4m3/s，电站6月平均流量88.8m3/s，小于蓄水期调节流量95.4m3/s，说明电站蓄水期假设不合理，需重新假设蓄水期试算；假设电站蓄水期为7月-10月，计算电站蓄水期相应调节流量96.9m3/s本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法，其特征在于编制步骤如下所示：/nS1，获取水电站基础资料；/nS2，确定电站蓄水期：使采用等流量试算方法计算的蓄水期调节流量小于蓄水期各月平均流量；/nS3，绘制蓄满控制线：自蓄水期末，从正常蓄水位开始，按电站不下泄流量，逆时序计算电站能够蓄满的最低水位，直至蓄水期初，得到电站逐年的蓄水期水位过程线；针对不同调度时段，对水库水位升序排序；选取该时段电站蓄水保证率要求所对应水位点，并将该水位点连线形成电站蓄满控制线；/nS4，绘制防弃水控制线：自蓄水期末，从正常蓄水位开始，电站按预想出力发电，逆时序计算电站不发生弃水的最高水位，计算至蓄水期初，得到电站逐年的蓄水期水位过程线；针对不同调度时段，对水库水位降序排序，选取该时段电站不发生弃水保证率要求所对应的水位点，并将该水位点连线形成电站防弃水控制线。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法，其特征在于编制步骤如下所示：
S1，获取水电站基础资料；
S2，确定电站蓄水期：使采用等流量试算方法计算的蓄水期调节流量小于蓄水期各月平均流量；
S3，绘制蓄满控制线：自蓄水期末，从正常蓄水位开始，按电站不下泄流量，逆时序计算电站能够蓄满的最低水位，直至蓄水期初，得到电站逐年的蓄水期水位过程线；针对不同调度时段，对水库水位升序排序；选取该时段电站蓄水保证率要求所对应水位点，并将该水位点连线形成电站蓄满控制线；
S4，绘制防弃水控制线：自蓄水期末，从正常蓄水位开始，电站按预想出力发电，逆时序计算电站不发生弃水的最高水位，计算至蓄水期初，得到电站逐年的蓄水期水位过程线；针对不同调度时段，对水库水位降序排序，选取该时段电站不发生弃水保证率要求所对应的水位点，并将该水位点连线形成电站防弃水控制线。


2.如权利要求1所述的一种基于水位控制的水电站蓄水期调度图编制方法，其特征在于所述的水电站基础资料的获取，包括电站装机容量，额定水头，预想出力曲线；特征水位，包括正常蓄水位、死水位、汛期运行控制水位；水位库容曲线，尾水水位流量关系曲线；30年及以上实测入库径流资料；水库综合利用数据，包括最小生态流量，航运流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子俊，余江游，韩兵，周鹏程，卢鹏，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53