[发明专利]一种基于径流区间预测的水电站调度风险评估方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于径流区间预测的水电站调度风险评估方法，其中，该方法主要包括：根据预测流量误差的分析得到预测流量误差的累积概率密度分布函数，将一定置信概率下的实际流量预测区间和预测流量变量误差区间作为模拟流量过程的基础，仿真得到水电站的出力、末水位和出库流量，继而，与根据实际流量得到的水电站实际出力、末水位和出库流量进行比较，最终得到水电站发生弃水的风险概率和不能完成负荷任务的风险概率。本发明还提供一种风险评估系统。上述方法及系统不仅弥补了现有非线性随机模拟径流预测方法的缺陷，同时，显著提高了径流预测结果的准确性，对中长期径流预测具有借鉴意义。

主权项

一种基于径流区间预测的水电站调度风险评估方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：(1)根据第i时段的预测流量Q_pi和收集到的实际流量Q_ri，得到该时段的预测流量误差e_i＝Q_pi‑Q_ri，其中i＝1,2,…,n；(2)将步骤(1)中的n个预测流量{Q_p1,Q_p2,...,Q_pn}划分到m个预测流量区间，合并部分相邻且预测流量误差e_i的数量小于n/m的预测流量区间；设合并后的预测流量区间个数为m'，其中m'≤m；合并后第k个预测流量区间内的e_i的数量为n_k，其中k＝1,2,…,m'，n_k≥n/m；(3)通过高斯核密度估计方法分别计算对应步骤(2)中m'个预测流量区间的预测流量误差变量e的概率密度函数；(4)确定任一预测流量Q_pi所属的预测流量区间，查找对应该预测流量区间的预测流量误差变量e的概率密度函数；(5)运用三次样条插值方法拟合步骤(4)中的预测流量误差变量e的概率密度函数对应的曲线，找出预测流量误差变量e的分位点α/2和1‑α/2；(6)针对步骤(3)中获得的预测流量误差变量e的概率密度函数进行积分，得到累积概率密度分布函数；(7)根据步骤(6)中累积概率密度分布函数的反函数得到满足置信概率为1‑α的预测流量误差变量e的置信区间再结合预测流量Q_pi，得到满足置信概率为1‑α的实际流量Q_ri的置信区间为(8)将步骤(7)得到的预测流量误差变量e的置信区间离散为N个预测流量误差流量实际值Q_ri的置信区 间离散为N个实际流量值计算第i时段第l组离散的实际流量与离散的预测流量误差之和，其中l＝1,2,…,N，i＝1,2,…,n，得到第i时段第l组流量模拟值继而，得到N组模拟流量过程(9)以步骤(8)中得到的所述N组模拟流量过程作为输入，采用以水定电模式，即本领域中已知各时段入库流量、第1时段的初水位及第n时段的末水位，以各时段出力之和最大为目标，求水电站各时段出力、水位的过程得到水电站出力、末水位和出库流量；(10)根据步骤(9)中得到的水电站出力、末水位和出库流量，分别统计所述N组模拟流量过程中，水电站发生弃水和不能完成负荷任务的次数，并将上述统计结果除以总模拟次数N，对应得到水电站在该置信区间下发生弃水的风险概率和不能完成负荷任务的风险概率。