[发明专利]基于CFS预报的水电站水库预泄决策方法

摘要

本发明属于水电调度领域，公开了一种基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法。其特征是利用CFS历史预报数据建立不同预见期特定预报降雨条件下的实际降雨和入库流量的概率分布，计算各种面临时段初库水位和发电决策组合下的弃水风险率。在常规调度方式的基础上，根据CFS降雨预报信息，以弃水风险率作为决策依据，以经模拟优化的弃水风险率阈值作为预泄幅度的定量指标进行调度。本发明充分利用降雨预报信息，在汛期提供定量化预泄决策，兼顾效益与风险，达到减小弃水电量的目的。

主权项

1.一种基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法，其特征包括以下几个步骤：(1)CFS预报特定时段降雨等级划分假定时段D天降雨量符合皮尔逊Ⅲ型曲线分布，且流域内所有站点的降雨过程平均值能代表水库降雨过程，根据流域实际降雨资料对D天降雨量划分等级；首先计算流域内所有站点的降雨过程平均值；其次截取任意D天的降雨过程；再次计算每个D天降雨量的累加值；然后将所有D天降雨量的累加值从大到小排序后进行经验频率适线；最后选取适当位置的(r‑1)个频率分界点将D天的降雨量分为r个等级，各频率分界点降雨量值即为等级边界值；(2)进行降雨条件概率分布计算，首先对CFS历史预报数据和流域实际降雨资料进行统计，采用公式(1)计算相应预报降雨等级下实际降雨等级发生的条件概率；式中，代表预报D天降雨量为等级i时，实际降雨量落在等级j范围的概率；代表预报D天降雨等级为i的发布次数；代表预报D天降雨总量为等级i时，实际降雨量落在等级j范围的次数；(3)采用公式(2)进行发电决策弃水风险率计算；式中：β代表预报降雨等级为i时的弃水风险率；D代表未来的天数；V0代表水库初始库容；Q代表等流量发电决策；Δj代表样本个数；Kj代表历史实际发生降雨等级为j的样本个数；pij代表已知预报降雨等级为i时，可能发生降雨等级为j的条件概率；r代表等级总数；(4)计算当前发电流量决策，根据当前时段库容和水位，采用调度图方式确定时段决策出力，从而计算出发电流量，结合CFS预报未来D天的降雨等级，按照步骤(3)方式计算该发电决策下弃水风险；(5)若计算风险率大于给定最大风险率，且决策流量小于最大发电流量，采用一定步长离散在当前决策流量与最大流量之间离散，对离散结果流量分别计算弃水风险率；若第l个发电流量下弃水风险率小于给定最大风险率，则以此流量作为决策流量；若离散至最大发电流量仍不能满足风险率要求，则按最大发电流量作为决策流量；(6)若在调度过程中水位达到最高限制水位，则需要首先加大发电流量避免弃水；若发电流量已达最大，则除去最大发电流量后多余流量作为弃水决策。