[发明专利]一种实现自动频率调节的水库光伏提灌控制系统及方法

权利要求书

1.一种实现自动频率调节的水库光伏提灌控制方法，其特征在于，所述实现自动频率调节的水库光伏提灌控制方法包括以下步骤：

步骤一，通过频率检测装置对水库光伏提灌控制系统进行灌溉频率数据采样；

步骤二，对灌溉频率数据序列进行分段极值处理，设计数字低通滤波器的参数；

步骤三，计算出各频率点的底噪阈值，确定灌溉频率；

步骤四，确定灌溉频率后，通过主控器控制所述实现自动频率调节的水库光伏提灌控制系统的正常工作；通过水泵抽取水库中的水源，并通过喷灌设备对农田进行喷水灌溉；

步骤五，对农田进行喷水灌溉中，同时通过模拟程序收集水库基本信息，包括5个水位库容信息和/或3个控制水位最大泄流量和/或2个逐月平均泄流量和/或经济社会取水量；

步骤六，采用水文模型模拟当前时段水库入流量以及水库蒸发量，并计算当前时段初水库库容以及超过安全限制库容的超限下泄量；

步骤七，对超过安全限制库容的下泄量进行修正，得到时段末初始下泄量，进而计算时段末初始水库库容；

步骤八，采用库容信息对计算所得的时段末初始水库库容和水库下泄量进行修正，得到当前时段末最终水库库容和下泄量，并记录相关状态信息，得到最终的水库泄水量模拟结果；

步骤九，得到最终的水库泄水量模拟结果后，通过评估程序根据水库水文、地形资料及设计工况，计算水库的库容、回水长度、坝前水深、三角洲顶点到回水末端的水平距离以及三角洲顶点处的水深；

步骤十，根据步骤九得到的水库数据计算水库概化河宽、三角洲淤积形态、锥形淤积形态和带状淤积形态；

步骤十一，根据泥沙情况，计算水库的多年平均入库流量、多年平均入库床沙质输沙率和床沙质中值粒径；

步骤十二，通过水库冲淤平衡关系式计算三角洲淤积形态、锥形淤积形态和带状淤积形态，并绘制水库淤积风险评估点；

步骤十三，将水库淤积风险评估点，与以冲淤平衡线划分的水库淤积风险分区进行比较，得到水库淤积风险评估结果。

2.如权利要求1所述的实现自动频率调节的水库光伏提灌控制方法，其特征在于，步骤一之前，需进行：步骤I，通过压力传感器检测水库水压数据；

步骤II，通过水位传感器检测水库水位数据。

3.如权利要求1所述的实现自动频率调节的水库光伏提灌控制方法，其特征在于，所述步骤二中，对灌溉频率数据序列进行分段极值处理的方法如下：

对噪声和/或干扰功率序列进行分段极值处理，根据短波频段的噪声和/或干扰特性，带宽B的取值一般为[0.1～1]MHz，在序列中带宽B覆盖的频率点数为：

其中，函数round的作用为取整数，将频率序列按带宽B划分为K段：

其中，函数ceil的作用为向上取整数。

4.如权利要求1所述的实现自动频率调节的水库光伏提灌控制方法，其特征在于，所述步骤五中的使用的库容是水库5个控制水位对应的库容，按照前面的库容完全包含后面的库容关系排列顺序为：总库容、设计洪水水位库容、正常蓄水位库容、防洪限制水位库容、死库容；

所述控制水位最大泄流量用于控制当水位位于对应水位线区间的时候最大所能排泄的流量，包括校核洪水位以下最大泄流量、设计洪水位以下最大泄流量和正常蓄水位以下最大泄流量；其中所述校核洪水位以下最大泄流量是高于设计洪水位的最大泄流量；设计洪水位以下最大泄流量是水位低于设计洪水位高于正常蓄水位的最大泄流量；正常蓄水位以下最大泄流量是水位低于正常蓄水位高于死水位最大泄流量；低于死水位的最大泄流量为0；且校核洪水位以下最大泄流量设计洪水位以下最大泄流量正常蓄水位以下最大泄流量；

如果能够收集到水库的水位-库容-下泄能力曲线信息，则可以由该曲线直接计算特定水位的库容和下泄能力，替代上述概化处理。

5.如权利要求1所述的实现自动频率调节的水库光伏提灌控制方法，其特征在于，所述步骤五中所述逐月平均泄流量包括发电泄流量或最小生态流量，发电泄流量和最小生态流量是多年月平均值，表征逐月发电泄水和生态需水的状况；

所述经济社会取水量是从水库中取水用于工业、农业、生活的水量；该部分用水一般是年尺度的，需要向下尺度化，满足模型最小时间尺度要求。