[发明专利]基于NHQ曲线的库容式水电站发电能力预测方法

权利要求书

1.基于NHQ曲线的库容式水电站发电能力预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：进行数据预处理，包括采集数据和对库容式水电站的运行特性进行曲线拟合工作；

S2：通过流量预测、基于库容式水电站运行特性的发电能力预测两个阶段建立预测模型；

S3：针对建立的预测模型得到预测结果。

2.根据权利要求1所述的基于NHQ曲线的库容式水电站发电能力预测方法，其特征在于，所述S1包括：

S1.1：对库容式水电站的基础信息、NHQ曲线、水位-库容曲线、尾水位-流量曲线、气象数据、来水数据、入库流量、出库流量和发电流量的数据进行采集；采集数据中若存在异常值，则基于统计学理论进行异常值修复；

S1.2：库容式水电站的运行特性包括水位-库容曲线、尾水位-流量曲线和NHQ曲线；对各曲线的表达式进行说明，得到各曲线拟合的阶次。

3.根据权利要求2所述的基于NHQ曲线的库容式水电站发电能力预测方法，其特征在于，所述S1.2还包括：

S1.2.1：建立水位-库容关系函数，以水电站的库容为自变量、水位为因变量的函数关系用函数关系表达如下：

Z^up＝f_VZ(V)＝AV³+BV²+CV+D  (1)

式中：Z^up为水电站的水位，单位取m；V为水电站的库容，单位取m³；A、B、C、D为f_VZ(V)的参数；水位与库容之间呈三次关系，绘制拟合后的水位-库容曲线。

4.根据权利要求3所述的基于NHQ曲线的库容式水电站发电能力预测方法，其特征在于，所述S1.2还包括：

S1.2.2：建立尾水位-流量关系函数：

Z^down＝f_QZ(Q)＝a+bQ+cQ²  (2)

式中：Z^down为水电站的下游水位，单位取m；Q为水电站的出库流量，单位取m³/s；a、b、c为f_QZ(Q)的参数；坝下水位与出库流量呈现二次函数关系，得到拟合后的尾水位-流量曲线。

5.根据权利要求4所述的基于NHQ曲线的库容式水电站发电能力预测方法，其特征在于，所述S1.2还包括：

S1.2.3：建立水电站发电流量—水头损失关系函数：发电机组的功率通过公式(3)进行计算：

N＝AHQ  (3)

式中：N表示发电机组的功率，单位取kW；A表示综合功率系数，A＝9.81×η_水轮机η_发电机；H表示净水头，H＝H_毛-h_损，H_毛＝H_库-H_尾；Q表示水电站发电流量，单位取m³/s。

6.根据权利要求5所述的基于NHQ曲线的库容式水电站发电能力预测方法，其特征在于，所述S1.2.3步骤中：

水头损失采用如下公式进行计算：

h_损＝h_沿程+h_局部  (4)

h_沿程的表达式如下：

式中：λ表示沿程水头损失系数；L表示管段长度；d表示管道的内径；v表示管道过水断面的平均流速；

h_局部的表达式如下：

式中：v₁表示对应管道断面平均流速；g表示重力加速度；ξ表示局部损失系数。