[发明专利]水电站水库调度的确定方法

权利要求书

1.一种水电站水库调度的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据水电站水库运行实际建立约束条件；

步骤二、固定一上游水位，依照约束条件，计算单位时段内不同出库流量Q_ck,i所对应的出力值，其中，i＝1,2,…,n；

步骤三、步骤二完成后得到在上述固定的上游水位下电站出力与出库流量的关系曲线，改变上游水位，重复步骤二，则得到以上游水位为参变量、以出力为自变量、以出库流量为因变量的曲线簇；

步骤四、根据各时段初始水位和给定出力，通过步骤三得到的曲线簇插值得到初始出库流量值，考虑实际入库流量在改初始出库流量附近经过迭代计算后得出满足允许误差的最终出库流量，进而计算得出时段末水位，并作为下一个时段的初始水位，进行下一个时段的计算，直到计算期结束。

2.根据权利要求1所述的水电站水库调度的确定方法，其特征在于，步骤一中的约束条件包括：

(一)水量平衡约束：

水量平衡方程：

V(t+1)＝V(t)+[Q_rk(t)-Q_fd(t)-Q_qs(t)]×ΔT(t)；

V(t+1)代表t+1时刻的库容，V(t)代表t时刻的库容，ΔT(t)代表时段长，Q_rk(t)代表水库t时刻的入库流量，Q_fd(t)代表水库t时刻的发电量，Q_qs(t)代表水库t时刻的弃水流量；

(二)水电站物理特性约束：

a)库蓄水量或库水位约束：

Z_sy(t+1)代表t+1时刻的上游水位，V(t+1)代表t+1时刻的库容，通常为死水位，在汛期为汛限水位在非汛期为正常蓄水位，V_min(t+1)为最小水位对应的库容，V_max(t+1)为最大水位对应的库容；

b)水位库容曲线约束：

Z_sy(t+1)＝f_ZV[V(t+1)]；

Z_sy(t+1)代表t+1时刻的上游水位，V(t+1)代表t+1时刻的库容，f_ZV表示水位库容曲线关系；

c)尾水位下泄曲线约束：

Z_xy(t)＝f_ZQ[Q_ck(t)]；

Z_xy(t)代表t时刻的下游水位，Q_ck(t)代表t时刻的出库流量，f_ZQ表示尾水位下泄流量曲线关系；

d)闸门泄流曲线约束：

Q_qs(t)≤f_QZ[Z_xy(t)]；

Q_qs(t)代表t时刻的弃水流量，Z_xy(t)代表t时刻的下游水位，f_QZ表示水位与闸门泄流能力曲线关系；

e)水头出力限制曲线限制；

P(t)≤f_PH[H₀(t)]；

P(t)代表t时段水电站总出力，kW，H₀(t)代表t时刻的水头，f_PH表示水头与出力曲线关系。

3.根据权利要求1所述的水电站水库调度的确定方法，其特征在于，步骤二的计算步骤如下：

①在0到最大出库流量之间离散出一系列出库流量点，即Q_ck,j(j＝1,2,…,n)；

②假设入库流量为0，由出库流量Q_ck,j计算得出水库上游时段末水位Z_sy,j(t+1)，若时段末水位高于时段末水位上限或低于时段末水位下限，此出库流量计算结束，进行下一个流量的计算，将时段末水位与时段初水位一起计算得出时段上游平均水位Z_sy,j；

③对每个离散出库流量Q_ck,j，利用尾水位流量关系曲线插值得出时段下游水位，即：

Z_xy,j＝f_ZQ(Q_ck,j)；

④对每个离散出库流量Q_ck,j，利用流量水头损失关系曲线插值得出时段水头损失，即：

H_f,j＝f_QΔH(Q_ck,j)；

⑤计算净水头，由上游平均水位减去下游水位减去水头损失得到，即：

H_0,j＝Z_sy,j-Z_xy,j-H_f,j；

⑥计算出力，由出力公式计算出力，即：

N_j＝KQ_ck,jH_0,j；

式中，K为出力系数，根据水电站特性确定；

⑦由水头预想出力曲线确定预想出力N_yx，即：

N_yx＝f_HN(H_0,j)；

⑧确定发电流量；将电站计算出力与预想出力做比较，若计算出力大于预想出力，则令计算出力等于预想出力，用出力公式以预想出力和净水头反推发电流量，即：

Q_fd,j＝N_yx/(KH_0,j)；

将离散出库流量减去反推发电流量得到的流量值为弃水流量，即：

Q_qs,j＝Q_ck,j-Q_fd,j；

若计算出力不大于预想出力，则出库流量即发电流量，即：

Q_fd,j＝Q_ck,j。