技术领域
[0001] 本发明涉及水电站优化调度技术领域，特别是一种基于多因素趋势延伸校正水电站入库流量的方法。
相关背景技术
[0002] 目前水电站的入库流量计算，基本都采用传统的方法，通过测量整点时刻的水位，再利用水量平衡关系及水位‑库容关系曲线，计算得出。但库水位测量的准确性，直接影响水电站入库流量的计算结果，特别是对于大型水电站，其具有防洪、发电、生态等多重任务，入库流量计算不准确，将影响水电站的安全调度。
[0003] 由于传统方法仅采用测量的整点时刻水位值进行入库流量计算，而测量水位值容易受入库流量突变、发电出力的变化及泄水设施的启闭等各种因素的影响导致产生不正常的波动，从而使计算出的入库流量值与实际偏差较大，对于窄河谷水电站，甚至出现计算入库流量为负值的情况，与实际情况不符。
[0004] 因此，为克服水位的不正常波动，更准确的计算水电站入库流量，为水电站的安全调度提供支撑，为亟待解决的问题。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
[0031] 实施例1：如图1所示，一种基于多因素趋势延伸校正水电站入库流量的方法，它包括如下步骤：
[0032] 步骤1，确定水电站需校正入库流量的时刻点t*；
[0033] 进一步地，步骤1需校正入库流量的计算判定如下：
[0034] Q来水(t‑T0)+Q区(t)‑Q入(t)＞ΔQ，Q入为实测库水位计算所得入库流量，ΔQ为判定阈值，T0为上游水文站点至水电站的流量传播时间。
[0035] 步骤2，选定计算时段库区上游水文站点流量Q来水、库区上游水文站点与水电站间的区间流量Q区、实测库水位H库、水电站发电出力N、耗水率β，计算得到该时段各时刻点计算蓄放流量Q计蓄，形成数据序列X1；
[0036] 进一步地，步骤2中Q区、H库、N、β可取t*‑2ΔT至t*+ΔT计算时段的数据，Q来水可取t*‑2*ΔT‑T0至t+ΔT‑T0计算时段的数据；各时刻点计算蓄放流量的计算公式如下：
[0037] Q计蓄(t)＝Q来水(t‑T0)+Q区(t)‑N(t)×β(t)，t∈[t*‑2ΔT,t*+ΔT]
[0038] 步骤3，根据数据序列X1，确定库水位变化趋势线Y1，将该计算时段实测库水位H库生成实测水位过程线Y2；
[0039] 进一步地，步骤3中库水位变化趋势线Y1根据Q计蓄(t)进行拟定，Q计蓄(t)为正，库水位呈上涨趋势；Q计蓄(t)为负，库水位呈下降趋势； 越大，库水位变化越快，ΔQ1cm为水电站不同库水位下，库水位每小时变化1cm所需的流量，其值由水位‑库容曲线确定。
[0040] 步骤4，确定Y2与Y1变化趋势不同的单位计算时段ΔT，得到需修正水位的时刻点t0；
[0041] 进一步地，步骤1及步骤4中t*、t0均为整点计算时刻，t0根据变化趋势分析取t*或*者t‑ΔT。
[0042] 步骤5，取t0‑ΔT至t0时段内，过程线Y2变化趋势转折点作为水位趋势延伸起始点，其对应时刻点为tz；
[0043] 步骤6，根据趋势线Y1及t0‑ΔT至tz时段内实测水位，延伸得到t0时刻水位H0；
[0044] 进一步地，步骤6中库水位延伸计算如下：
[0045] ①将t0‑ΔT至tz时段内计算蓄放流量Q计蓄(t)及实测库水位H库(t)按内差法进行等时间间隔Δt处理，使两者形成等长序列；
[0046] ②t0‑ΔT至tz时段修正因子 ΔQ1cm1、Δ*
Q1cm2...... 为t0‑ΔT至tz时段内n个不同库水位每小时变化1cm所需的流量；
[0047] tz至t0时段修正因子 ΔQ1cm1、ΔQ1cm2......#
为tz至t0时段内n个不同库水位每小时变化1cm所需的流量；
[0048] ③计算得到t0时刻水位 为tz时刻库水位，为t0‑ΔT时刻库水位。
[0049] 步骤7，根据水量平衡及水位‑库容关系曲线，计算得到校正后的入库流量Q校。
[0050] 实施例2：以某流域大型水电站为例进行说明，取该水电站2023年11月22日12时至16时数据，基于多因素趋势延伸校正水电站入库流量的方法，参阅附图，具体包括如下步骤：
[0051] 步骤1，确定水电站需校正入库流量的时刻点t*；流量传播时间T0为4h，判定阈值Δ3
Q取1000m/s，区间流量Q区忽略不计，代入14时数据(表1所示)进行判定：
[0052] 确定14时为需校正时刻点，即*
t＝14。
[0053] 表1流量、时间、耗水率数据表
[0054]
[0055] 步骤2，选定计算时段库区上游水文站点流量Q来水、实测库水位H库、水电站发电出力N、耗水率β，计算得到该时段各时刻点计算蓄放流量Q计蓄，形成数据序列X1；单位计算时段ΔT取2h。
[0056] 如表1、表2所示，H库、N、β取10时至16时计算时段的数据，Q来水取6时至12时计算时段的数据。各时刻点计算蓄放流量的计算公式如下：
[0057]
[0058] 表2出力、水位、流量数据表
[0059] 时间 发电出力N(万kW) 库水位H库(m) 计算蓄放流量Q计蓄(m3/s)10:00 540 969.813 ‑2785.2
10:15 530 969.803 ‑2711.4
10:30 520 969.793 ‑2637.6
10:45 500 969.766 ‑2490
11:00 450 969.756 ‑2164.5
11:15 420 969.760 ‑1942.2
11:30 400 969.738 ‑1794
11:45 250 969.754 ‑682.5
12:00 140 969.796 132.6
12:15 140 969.789 142.6
12:30 140 969.765 142.6
12:45 140 969.757 142.6
13:00 140 969.738 142.6
13:15 130 969.717 309.7
13:30 130 969.722 309.7
13:45 140 969.733 309.7
14:00 140 969.727 309.7
14:15 200 969.736 8
14:30 210 969.740 ‑65.1
14:45 260 969.698 ‑430.6
15:00 280 969.696 ‑576.8
15:15 310 969.725 ‑524
15:30 390 969.709 ‑1116
15:45 470 969.680 ‑1708
16:00 530 969.671 ‑2152
[0060] 步骤3，根据数据序列X1，确定库水位变化趋势线Y1，将该计算时段实测库水位H库生成实测水位过程线Y2。
[0061] 库水位变化趋势线Y1根据Q计蓄(t)进行拟定，Q计蓄(t)为正，库水位呈上涨趋势；Q计蓄(t)为负，库水位呈下降趋势； 越大，库水位变化越快，拟定的趋势线Y1根如图2所示。ΔQ1cm为水电站不同库水位下，库水位每小时变化1cm所需的流量，其值由水位‑库容曲线确3
定，本例中库水位变化在1m内，ΔQ1cm取固定值322m/s。
[0062] 步骤4，确定Y2与Y1变化趋势不同的单位计算时段ΔT，得到需修正水位的时刻点t0；如图2所示，变化趋势不同的单位计算时段为10时至12时，需修正水位的时刻点t0为12时。
[0063] 步骤5，取10时至12时时段内，过程线Y2变化趋势转折点作为水位趋势延伸起始点，其对应时刻点11:30。
[0064] 步骤6，根据趋势线Y1及10:00至11:30时段内实测水位，延伸得到12:00时刻水位H0。
[0065] 库水位延伸计算如下：
[0066] ①将10:00至11:30时段内计算蓄放流量Q计蓄(t)及实测库水位H库(t)按内差法进行等时间间隔Δt(15min)处理，使两者形成等长序列；
[0067] ②10时至11:30时段修正因子
[0068]
[0069] 11:30至12:00时段修正因子
[0070]
[0071] ③计算得到12:00时刻水位
[0072]
[0073] 为11:30时刻库水位， 为10:00时刻库水位。
[0074] 步骤7，根据水量平衡及水位‑库容关系曲线，计算得到校正后的入库流量Q校。
[0075] 查询水位‑库容曲线得到12:00(969.713m)及14:00(969.727m)时刻水位对应的水3 3
库库容分别为：52.17亿m、52.20亿m。
[0076] 根据水量平衡关系计算得到14:00入库流量：
[0077]
[0078] 查询表1得上游来水10:00流量(传播时间4小时)为1470m3/s,与水电站14:00计算3
入库流量1437m/s接近，方法计算正确，符合实际。
[0079] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
