CN109799864B - 一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置。该方法通过获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量，区域内小水电站预先进行集合划分和编号，然后构建小水电站的描述向量以及小水电站集合的描述矩阵，确定描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势，计算变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值，将区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到区域内小水电站的整体发电功率预测值，可以将区域内的小水电站的发电功率进行预测，可以为电网优化调度提供支持，促进水电资源有效利用，且成本较低。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置。
背景技术
在全球能源问题日益严峻，国家大力发展清洁能源的趋势下，小水电站发电功率的合理调度管理可以大大促进清洁能源的消纳，但是合理调度管理的前提是对发电功率有相对准确的预测。我国南方很多地区河流密布、水量丰富，有相当数量的小水电站，中国的小水电在现阶段通常是指由地方、集体或个人集资兴办与经营管理的，装机容量25000kW及以下的水电站和配套的地方供电电网。由于小水电一般是径流式，没有调节能力，因此其发电功率与风电、光伏发电类似，具有波动性。对于集中式的风电、光伏发电站，经过多年的发展，一般都要求配置功率预测系统，这对调度管理的优化起到了很好的作用。
在我国很多区域存在着很多分布较散、装机规模较小的型径流水电站，虽然对于分布式发电渗透率较低的电网来说影响不大，但是我国南方很多地区电网有相当数量的小水电站接入，小水电的累计装机容量十分可观，这种情况下小水电的功率波动就会对电网的安全稳定造成很大的威胁。
然而，目前包括小型水电站在内的分布式发电因为单机容量过小、分布过于分散、管理困难等原因缺乏相关的发电功率预测系统，这些小电源点若按照传统的功率调度方式去预测、控制其功率，技术和管理成本都非常高，但是其总的装机容量又比较大，若不控制其发电功率会对电网安全稳定运行造成影响。
发明内容
本申请提供了一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置，以解决由于小水电站装机容量小、位置分散、水情变化复杂，按照传统的功率调度方式去预测、控制其功率，技术和管理成本都非常高的问题。
第一方面，本申请提供一种区域小水电站整体发电功率预测方法，所述方法包括：
获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量；其中，所述区域内小水电站预先按照以下规则进行集合划分和编号：将所述区域内在单独水流上的小水电站划分为一个集合，在水流出现分叉或汇聚的情况下单独划分集合，按照集合中小水电站在水流的上下游位置关系，对集合中的小水电站依次进行编号；
将所述小水电站在集合中的编号、额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程，以及实时发电水流量作为向量的元素，构建单个小水电站的描述向量，以集合中每个小水电站的描述向量作为矩阵的行向量，构建小水电站集合的描述矩阵；
确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势；
计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值；
将所述区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到所述区域内小水电站的整体发电功率预测值。
可选的，确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势包括：
统计所述描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量；
如果所述数量等于0，确定所述变化趋势为功率不变；
如果所述数量等于1，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大；
如果实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是集合中最大，以所述实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的实际发电功率的变化趋势预测集合中其他小水电站的发电功率预测值；
如果实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量不是集合中最大，确定所述变化趋势为功率下降；
如果所述数量不等于1，查找集合中实际发电功率最大的m号小水电站，以及集合中实际发电功率最小的n号小水电站，m和n为正整数；
比较所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率是否相等；
如果所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率相等，确定所述变化趋势为功率不变；
如果所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率不相等，比较m是否大于n；
如果m大于n，确定所述变化趋势为功率上升；
如果m小于n，确定所述变化趋势为功率下降。
可选的，所述变化趋势为功率上升的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
提取描述矩阵中编号小于m的小水电站的额定发电功率和m号小水电站的实际发电功率中的最小值；
输出所述编号小于m的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
根据
计算a号小水电站的实时发电水流量变化为vm所需要的时间t1，其中，t0为当前时刻，S为编号大于m的a号小水电站与m号小水电站之间的水流路程，V为m号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vm为m号小水电站当前时刻的水流量；
根据a号小水电站时间t1后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出a号小水电站时间t1后的发电功率预测值。
可选的，所述变化趋势为功率下降的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
提取描述矩阵中编号小于n的小水电站的额定发电功率和n号小水电站的实际发电功率中的最小值；
输出所述编号小于n的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
根据
计算b号小水电站的实时发电水流量变化为vn所需要的时间t2，其中，t0为当前时刻，S为编号大于n的b号小水电站与n号小水电站之间的水流路程，V为n号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vn为n号小水电站当前时刻的水流量；
根据b号小水电站时间t2后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出b号小水电站时间t2后的发电功率预测值。
可选的，所述变化趋势为功率不变的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
输出所述集合中小水电站的发电功率预测值为小水电站的额定发电功率。
第二方面，本申请提供一种区域小水电站整体发电功率预测装置，所述装置包括：
获取单元，用于获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量；其中，所述区域内小水电站预先按照以下规则进行集合划分和编号：将所述区域内在单独水流上的小水电站划分为一个集合，在水流出现分叉或汇聚的情况下单独划分集合，按照集合中小水电站在水流的上下游位置关系，对集合中的小水电站依次进行编号；
构建单元，用于将所述小水电站在集合中的编号、额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程，以及实时发电水流量作为向量的元素，构建单个小水电站的描述向量，以集合中每个小水电站的描述向量作为矩阵的行向量，构建小水电站集合的描述矩阵；
确定单元，用于确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势；
计算单元，用于计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值；
累加单元，用于将所述区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到所述区域内小水电站的整体发电功率预测值。
可选的，所述确定单元包括：
统计子单元，用于统计所述描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量；
确定子单元，用于在所述数量等于0的情况下，确定所述变化趋势为功率不变；
识别子单元，用于在所述数量等于1的情况下，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大；
预测子单元，用于在实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是集合中最大的情况下，以所述实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的实际发电功率的变化趋势预测集合中其他小水电站的发电功率预测值；
所述确定子单元，还用于在实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量不是集合中最大的情况下，确定所述变化趋势为功率下降；
查找子单元，用于在所述数量不等于1的情况下，查找集合中实际发电功率最大的m号小水电站，以及集合中实际发电功率最小的n号小水电站，m和n为正整数；
比较子单元，用于比较所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率是否相等；
所述确定子单元，还用于在所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率相等的情况下，确定所述变化趋势为功率不变；
所述比较子单元，还用于在所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率不相等的情况下，比较m是否大于n；
所述确定子单元，还用于在m大于n的情况下，确定所述变化趋势为功率上升；
所述确定子单元，还用于在m小于n的情况下，确定所述变化趋势为功率下降。
可选的，所述计算单元包括：
提取子单元，用于在所述变化趋势为功率上升的情况下，提取描述矩阵中编号小于m的小水电站的额定发电功率和m号小水电站的实际发电功率中的最小值；
输出子单元，用于输出所述编号小于m的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
计算子单元，用于根据
计算a号小水电站的实时发电水流量变化为vm所需要的时间t1，其中，t0为当前时刻，S为编号大于m的a号小水电站与m号小水电站之间的水流路程，V为m号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vm为m号小水电站当前时刻的水流量；
所述输出子单元，还用于根据a号小水电站时间t1后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出a号小水电站时间t1后的发电功率预测值。
可选的，所述提取子单元，还用于在所述变化趋势为功率下降的情况下，提取描述矩阵中编号小于n的小水电站的额定发电功率和n号小水电站的实际发电功率中的最小值；
所述输出子单元，还用于输出所述编号小于n的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
所述计算子单元，还用于根据
计算b号小水电站的实时发电水流量变化为vn所需要的时间t2，其中，t0为当前时刻，S为编号大于n的b号小水电站与n号小水电站之间的水流路程，V为n号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vn为n号小水电站当前时刻的水流量；
所述输出子单元，还用于根据b号小水电站时间t2后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出b号小水电站时间t2后的发电功率预测值。
可选的，所述输出子单元，还用于在所述变化趋势为功率不变的情况下，输出所述集合中小水电站的发电功率预测值为小水电站的额定发电功率。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种区域小水电站整体发电功率预测方法及装置，该方法通过获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量，区域内小水电站预先进行集合划分和编号，然后构建小水电站的描述向量以及小水电站集合的描述矩阵，确定描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势，计算变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值，将区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到区域内小水电站的整体发电功率预测值，可以将区域内的小水电站的发电功率进行预测，可以为电网优化调度提供支持，促进水电资源有效利用，且成本较低；本申请提供的一种区域小水电站整体发电功率预测方法可以将区域内的小水电站的发电功率进行预测，可以为电网优化调度提供支持，促进水电资源有效利用，且成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种区域小水电站整体发电功率预测方法的流程图。
图2为本申请提供的一种区域小水电站整体发电功率预测方法中对区域内小水电站进行集合划分和编号的示意图。
图3为确定描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势的流程图。
图4为变化趋势为功率上升的情况下计算变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值的流程图。
图5为变化趋势为功率下降的情况下计算变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值的流程图。
图6为本申请提供的一种区域小水电站整体发电功率预测装置的结构框图。
图7为本申请提供的一种区域小水电站整体发电功率预测装置的确定单元的结构框图。
图8为本申请提供的一种区域小水电站整体发电功率预测装置的计算单元的结构框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
请参阅图1，图1为本申请提供的一种区域小水电站整体发电功率预测方法的流程图。本实施例的方法可应用于并网地区电网调度主站。该区域内的小水电站都安装有监控系统，监控系统实时向并网地区电网调度主站上传小水电站当前的实际发电功率和实时发电水流量，实时上传的周期小于或等于1min。此外，并网地区电网调度主站已经取得各个小水电站的装机容量、实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，以及相邻小水电的水流路程。并网地区电网调度主站可设置有一个用于对区域小水电站整体发电功率进行预测的服务器，本实施例的执行主体可以是并网地区电网调度主站的服务器。本实施例的区域小水电站整体发电功率预测方法包括如下步骤：
步骤S101，获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量。
其中，所述区域内小水电站预先按照以下规则进行集合划分和编号：将所述区域内在单独水流上的小水电站划分为一个集合，在水流出现分叉或汇聚的情况下单独划分集合，按照集合中小水电站在水流的上下游位置关系，对集合中的小水电站依次进行编号。如图2所示，区域内设置有多个沿着水流200分布的小水电站100。图2中箭头所示方向为水流200的流向，即从上游流向下游。每条单独水流200上的小水电站100划分为一个集合，在图2中以虚线椭圆表示集合。以三个小水电站100为例，集合中的小水电站100的编号依次按照水流200上的流向设置为1、2、3。
步骤S102，将所述小水电站在集合中的编号、额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程，以及实时发电水流量作为向量的元素，构建单个小水电站的描述向量，以集合中每个小水电站的描述向量作为矩阵的行向量，构建小水电站集合的描述矩阵。
具体地，建立单个小水电站的描述向量Sn。
Sn＝[n,PN,P,Sd,v]，其中n为该小水电站在集合中的编号，PN为额定发电功率，P为当前实际发电功率，Sd为距离相邻下游小水电站的水流路程，v为该小水电站实时发电水流量。
根据单个小水电站的描述向量建立小水电站集合的描述矩阵M。
步骤S103，确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势。
步骤S104，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值。
步骤S105，将所述区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到所述区域内小水电站的整体发电功率预测值。
请参阅图3，确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势包括：
步骤S301，统计所述描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量。
步骤S302，如果所述数量等于0，确定所述变化趋势为功率不变。
具体地，统计出描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量之后，可以判断该数量是否等于0，并在所述数量等于0的情况下，确定出描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势为功率不变。
步骤S303，如果所述数量等于1，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大。
具体地，在所述数量不等于0的情况下，可以进一步判断该数量是否等于1，并在所述数量等于1的情况下，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大。
步骤S304，如果实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是集合中最大，以所述实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的实际发电功率的变化趋势预测集合中其他小水电站的发电功率预测值。
步骤S305，如果实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量不是集合中最大，确定所述变化趋势为功率下降。
步骤S306，如果所述数量不等于1，查找集合中实际发电功率最大的m号小水电站，以及集合中实际发电功率最小的n号小水电站，m和n为正整数。
具体地，在所述数量不等于0也不等于1，即所述数量大于1的情况下，可查找集合中实际发电功率最大和最小的小水电站，分布记为m号小水电站n号小水电站，m和n为正整数。
步骤S307，比较所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率是否相等。
步骤S308，如果所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率相等，确定所述变化趋势为功率不变。
步骤S309，如果所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率不相等，比较m是否大于n。
步骤S310，如果m大于n，确定所述变化趋势为功率上升。
步骤S311，如果m小于n，确定所述变化趋势为功率下降。
请参阅图4，在所述变化趋势为功率上升的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
步骤S401，提取描述矩阵中编号小于m的小水电站的额定发电功率和m号小水电站的实际发电功率中的最小值。
具体地，假设实际发电功率最大的小水电站编号为m，对于编号小于m的小水电站，其发电功率预测值为其额定发电功率与m号小水电站实际发电功率中的最小值。
步骤S402，输出所述编号小于m的小水电站的发电功率预测值为所述最小值。
步骤S403，根据
计算a号小水电站的实时发电水流量变化为vm所需要的时间t1，其中，t0为当前时刻，S为编号大于m的a号小水电站与m号小水电站之间的水流路程，V为m号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vm为m号小水电站当前时刻的水流量。
具体地，对于编号大于m的小水电站则根据其与m号小水电站的水流路程计算出其流量变化趋势，从而得到其实际发电功率变化趋势。假设m号小水电站此时的实际发电功功率为Pm，测得的水流量为vm，则其后编号为a的小水电站的水流量将在t1时间后变化为vm。
步骤S404，根据a号小水电站时间t1后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出a号小水电站时间t1后的发电功率预测值。
请参阅图5，在所述变化趋势为功率下降的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
步骤S501，提取描述矩阵中编号小于n的小水电站的额定发电功率和n号小水电站的实际发电功率中的最小值。
具体地，假设实际发电功率最小的小水电站编号为n，对于编号小于n的小水电站，其发电功率预测值为其额定发电功率与n号小水电站实际发电功率中的最小值。
步骤S502，输出所述编号小于n的小水电站的发电功率预测值为所述最小值。
步骤S503，根据
计算b号小水电站的实时发电水流量变化为vn所需要的时间t2，其中，t0为当前时刻，S为编号大于n的b号小水电站与n号小水电站之间的水流路程，V为n号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vn为n号小水电站当前时刻的水流量。
具体地，对于编号大于n的小水电站则根据其与n号小水电站的水流路程计算出其流量变化趋势，从而得到其实际发电功率变化趋势。假设n号小水电站此时的实际发电功功率为Pn，测得的水流量为vn，则其后编号为b的小水电站的水流量将在t2时间后变化为vn。
步骤S504，根据b号小水电站时间t2后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出b号小水电站时间t2后的发电功率预测值。
此外，在所述变化趋势为功率不变的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
输出所述集合中小水电站的发电功率预测值为小水电站的额定发电功率。
由以上实施例可知，本申请提供了一种区域小水电站整体发电功率预测方法，可以将区域内的小水电站的发电功率进行预测，可以为电网优化调度提供支持，促进水电资源有效利用，且成本较低。
请参阅图6，本申请提供一种区域小水电站整体发电功率预测装置，所述装置包括：
获取单元601，用于获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量；其中，所述区域内小水电站预先按照以下规则进行集合划分和编号：将所述区域内在单独水流上的小水电站划分为一个集合，在水流出现分叉或汇聚的情况下单独划分集合，按照集合中小水电站在水流的上下游位置关系，对集合中的小水电站依次进行编号。
构建单元602，用于将所述小水电站在集合中的编号、额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程，以及实时发电水流量作为向量的元素，构建单个小水电站的描述向量，以集合中每个小水电站的描述向量作为矩阵的行向量，构建小水电站集合的描述矩阵。
确定单元603，用于确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势。
计算单元604，用于计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值。
累加单元605，用于将所述区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到所述区域内小水电站的整体发电功率预测值。
请参阅图7，所述确定单元603包括：
统计子单元701，用于统计所述描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量。
确定子单元702，用于在所述数量等于0的情况下，确定所述变化趋势为功率不变。
识别子单元703，用于在所述数量等于1的情况下，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大。
预测子单元704，用于在实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是集合中最大的情况下，以所述实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的实际发电功率的变化趋势预测集合中其他小水电站的发电功率预测值。
所述确定子单元702，还用于在实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量不是集合中最大的情况下，确定所述变化趋势为功率下降。
查找子单元705，用于在所述数量不等于1的情况下，查找集合中实际发电功率最大的m号小水电站，以及集合中实际发电功率最小的n号小水电站，m和n为正整数。
比较子单元706，用于比较所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率是否相等。
所述确定子单元702，还用于在所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率相等的情况下，确定所述变化趋势为功率不变。
所述比较子单元706，还用于在所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率不相等的情况下，比较m是否大于n。
所述确定子单元702，还用于在m大于n的情况下，确定所述变化趋势为功率上升。
所述确定子单元702，还用于在m小于n的情况下，确定所述变化趋势为功率下降。
请参阅图8，所述计算单元603包括：
提取子单元801，用于在所述变化趋势为功率上升的情况下，提取描述矩阵中编号小于m的小水电站的额定发电功率和m号小水电站的实际发电功率中的最小值；
输出子单元802，用于输出所述编号小于m的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
计算子单元803，用于根据
计算a号小水电站的实时发电水流量变化为vm所需要的时间t1，其中，t0为当前时刻，S为编号大于m的a号小水电站与m号小水电站之间的水流路程，V为m号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vm为m号小水电站当前时刻的水流量；
所述输出子单元802，还用于根据a号小水电站时间t1后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出a号小水电站时间t1后的发电功率预测值。
在本实施例中，所述提取子单元801，还用于在所述变化趋势为功率下降的情况下，提取描述矩阵中编号小于n的小水电站的额定发电功率和n号小水电站的实际发电功率中的最小值；
所述输出子单元802，还用于输出所述编号小于n的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
所述计算子单元803，还用于根据
计算b号小水电站的实时发电水流量变化为vn所需要的时间t2，其中，t0为当前时刻，S为编号大于n的b号小水电站与n号小水电站之间的水流路程，V为n号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vn为n号小水电站当前时刻的水流量；
所述输出子单元802，还用于根据b号小水电站时间t2后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出b号小水电站时间t2后的发电功率预测值。
在本实施例中，所述输出子单元802，还用于在所述变化趋势为功率不变的情况下，输出所述集合中小水电站的发电功率预测值为小水电站的额定发电功率。
具体实现中，本申请还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的区域小水电站整体发电功率预测方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：Random Access Memory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于区域小水电站整体发电功率预测装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (10)
1.一种区域小水电站整体发电功率预测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量；其中，所述区域内小水电站预先按照以下规则进行集合划分和编号：将所述区域内在单独水流上的小水电站划分为一个集合，在水流出现分叉或汇聚的情况下单独划分集合，按照集合中小水电站在水流的上下游位置关系，对集合中的小水电站依次进行编号；
将所述小水电站在集合中的编号、额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程，以及实时发电水流量作为向量的元素，构建单个小水电站的描述向量，以集合中每个小水电站的描述向量作为矩阵的行向量，构建小水电站集合的描述矩阵；
确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势；
计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值；
将所述区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到所述区域内小水电站的整体发电功率预测值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势包括：
统计所述描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量；
如果所述数量等于0，确定所述变化趋势为功率不变；
如果所述数量等于1，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大；
如果实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是集合中最大，以所述实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的实际发电功率的变化趋势预测集合中其他小水电站的发电功率预测值；
如果实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量不是集合中最大，确定所述变化趋势为功率下降；
如果所述数量不等于1，查找集合中实际发电功率最大的m号小水电站，以及集合中实际发电功率最小的n号小水电站，m和n为正整数；
比较所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率是否相等；
如果所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率相等，确定所述变化趋势为功率不变；
如果所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率不相等，比较m是否大于n；
如果m大于n，确定所述变化趋势为功率上升；
如果m小于n，确定所述变化趋势为功率下降。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述变化趋势为功率上升的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
提取描述矩阵中编号小于m的小水电站的额定发电功率和m号小水电站的实际发电功率中的最小值；
输出所述编号小于m的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
根据
计算a号小水电站的实时发电水流量变化为vm所需要的时间t1，其中，t0为当前时刻，S为编号大于m的a号小水电站与m号小水电站之间的水流路程，V为m号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vm为m号小水电站当前时刻的水流量；
根据a号小水电站时间t1后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出a号小水电站时间t1后的发电功率预测值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述变化趋势为功率下降的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
提取描述矩阵中编号小于n的小水电站的额定发电功率和n号小水电站的实际发电功率中的最小值；
输出所述编号小于n的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
根据
计算b号小水电站的实时发电水流量变化为vn所需要的时间t2，其中，t0为当前时刻，S为编号大于n的b号小水电站与n号小水电站之间的水流路程，V为n号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vn为n号小水电站当前时刻的水流量；
根据b号小水电站时间t2后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出b号小水电站时间t2后的发电功率预测值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述变化趋势为功率不变的情况下，计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值包括：
输出所述集合中小水电站的发电功率预测值为小水电站的额定发电功率。
6.一种区域小水电站整体发电功率预测装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取区域内各集合中的小水电站的额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程以及实时发电水流量；其中，所述区域内小水电站预先按照以下规则进行集合划分和编号：将所述区域内在单独水流上的小水电站划分为一个集合，在水流出现分叉或汇聚的情况下单独划分集合，按照集合中小水电站在水流的上下游位置关系，对集合中的小水电站依次进行编号；
构建单元，用于将所述小水电站在集合中的编号、额定发电功率、当前的实际发电功率、距离相邻下游小水电站的水流路程，以及实时发电水流量作为向量的元素，构建单个小水电站的描述向量，以集合中每个小水电站的描述向量作为矩阵的行向量，构建小水电站集合的描述矩阵；
确定单元，用于确定所述描述矩阵中小水电站的实际发电功率的变化趋势；
计算单元，用于计算所述变化趋势下集合中小水电站的发电功率预测值；
累加单元，用于将所述区域内所有集合中的小水电站的发电功率预测值进行累加，得到所述区域内小水电站的整体发电功率预测值。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：
统计子单元，用于统计所述描述矩阵中实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的数量；
确定子单元，用于在所述数量等于0的情况下，确定所述变化趋势为功率不变；
识别子单元，用于在所述数量等于1的情况下，识别实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是否是集合中最大；
预测子单元，用于在实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量是集合中最大的情况下，以所述实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的实际发电功率的变化趋势预测集合中其他小水电站的发电功率预测值；
所述确定子单元，还用于在实际发电功率小于额定发电功率的小水电站的装机容量不是集合中最大的情况下，确定所述变化趋势为功率下降；
查找子单元，用于在所述数量不等于1的情况下，查找集合中实际发电功率最大的m号小水电站，以及集合中实际发电功率最小的n号小水电站，m和n为正整数；
比较子单元，用于比较所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率是否相等；
所述确定子单元，还用于在所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率相等的情况下，确定所述变化趋势为功率不变；
所述比较子单元，还用于在所述m号小水电站和所述n号小水电站的实际发电功率不相等的情况下，比较m是否大于n；
所述确定子单元，还用于在m大于n的情况下，确定所述变化趋势为功率上升；
所述确定子单元，还用于在m小于n的情况下，确定所述变化趋势为功率下降。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：
提取子单元，用于在所述变化趋势为功率上升的情况下，提取描述矩阵中编号小于m的小水电站的额定发电功率和m号小水电站的实际发电功率中的最小值；
输出子单元，用于输出所述编号小于m的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
计算子单元，用于根据
计算a号小水电站的实时发电水流量变化为vm所需要的时间t1，其中，t0为当前时刻，S为编号大于m的a号小水电站与m号小水电站之间的水流路程，V为m号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vm为m号小水电站当前时刻的水流量；
所述输出子单元，还用于根据a号小水电站时间t1后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出a号小水电站时间t1后的发电功率预测值。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述提取子单元，还用于在所述变化趋势为功率下降的情况下，提取描述矩阵中编号小于n的小水电站的额定发电功率和n号小水电站的实际发电功率中的最小值；
所述输出子单元，还用于输出所述编号小于n的小水电站的发电功率预测值为所述最小值；
所述计算子单元，还用于根据
计算b号小水电站的实时发电水流量变化为vn所需要的时间t2，其中，t0为当前时刻，S为编号大于n的b号小水电站与n号小水电站之间的水流路程，V为n号下小水电站至下游相邻电站水流路程的平均流速，vn为n号小水电站当前时刻的水流量；
所述输出子单元，还用于根据b号小水电站时间t2后的实时发电水流量与实际发电功率之间的对应关系，输出b号小水电站时间t2后的发电功率预测值。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述输出子单元，还用于在所述变化趋势为功率不变的情况下，输出所述集合中小水电站的发电功率预测值为小水电站的额定发电功率。
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