CN112819377A - 一种基于时间序列分析的水库水量调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，包括如下步骤：采集流域径流量资料数据，引入气象因子对流域径流量资料数据中的历史气象资料进行挑选，选出与不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料；将不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料传输至分布式存储装置进行存储；实时监控控制断面的径流量，采集到基于时间序列分析的样本数据；将基于时间序列分析的样本数据与分布式存储装置中的不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料进行对比。本发明通过对水域的径流量的采集，结合基于时间序列分析的历史水域径流量数据，能够有效的判断干旱程度，便于合理的调度水流大小，便于对水资源的合理利用。

Description

一种基于时间序列分析的水库水量调节方法
技术领域
本发明涉及水量调节技术领域，尤其涉及一种基于时间序列分析的水库水量调节方法。
背景技术
作为可重复利用的可再生能源，水能资源具有重要发展价值。实现水资源的充分利用，提高水能发电效益，不仅可减少电力系统中化石燃料的消耗量，还能改善环境，提高电力系统的稳定性和经济性。我国水资源规划正从地区行政管理向流域综合管理转变，在流域内实施梯级水库联合优化调度，可以最大限度实现水资源的优化利用，提高发电效益。对梯级水库开展联合优化调度，可为电网提供稳定电源、降低运营成本，还可为水电站自身安全稳定运行提供可靠参考依据，减少水轮机组损耗、增强其性能，对缓解能源供需紧张和水资源短缺有重要意义。然而，现有的水库水量调节一般通过水位来进行判断调节，不能通过采集水域信息进行干旱程度的判断，不能很好的对水库水量进行调节，不能满足水资源的合理利用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于时间序列分析的水库水量调节方法。
本发明提出的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，包括如下步骤：
S1采集流域径流量资料数据，引入气象因子对流域径流量资料数据中的历史气象资料进行挑选，选出与不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料；
S2将不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料传输至分布式存储装置进行存储；
S3实时监控控制断面的径流量，采集到基于时间序列分析的样本数据；
S4将基于时间序列分析的样本数据与分布式存储装置中的不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料进行对比；
S5对比相同气象条件下某控制断面的实时径流量大小；
S51当某控制断面的实时径流量小于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，加快水库整体水量的输出；
S52当某控制断面的实时径流量大于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，减少水库整体水量的输出；
S53启动预警，并通过实时监控采集调控后的径流量，并传输至分布式存储装置进行存储。
优选的，所述步骤S5启动预警后，采用协同粒子群智能优化算法，动态协同调控流域水库，进行整体水量的调控分配。
优选的，所述步骤S53的预警分为两个等级，I级预警，即黄色预警，表示重度干旱；Ⅱ级预警，即橙色预警，表示轻度干旱。
优选的，当流域径流量等于或大于1.1倍历史年份流域径流量时，发布黄色预警；当流域径流量小于1.1倍历史年份流域径流量时，发布橙色预警。
优选的，所述步骤S3实时监控控制断面的径流量包括：监测每个控制断面的径流量，分析干流、支流各个控制断面区间区域的来水量和回水量。
优选的，所述步骤S5水库整体水量的输出具体利用水库的库容量与水位来判断，确定水库的库容量与下泄流量的关系，根据水库的的库容量，来确定水库最大的下泄能力。
优选的，所述步骤S1选出的历史年份的历史气象资料，采用流域水文模型获得水库中流域径流量资料。
优选的，所述步骤S5的调度规划采用动态规划法获得水库优化调度方案。
本发明中，所述一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，通过对水域的径流量的采集，结合基于时间序列分析的历史水域径流量数据，能够有效的判断干旱程度，便于合理的调度水流大小，便于对水资源的合理利用。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，包括如下步骤：
S1采集流域径流量资料数据，引入气象因子对流域径流量资料数据中的历史气象资料进行挑选，选出与不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料；
S2将不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料传输至分布式存储装置进行存储；
S3实时监控控制断面的径流量，采集到基于时间序列分析的样本数据；
S4将基于时间序列分析的样本数据与分布式存储装置中的不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料进行对比；
S5对比相同气象条件下某控制断面的实时径流量大小；
S51当某控制断面的实时径流量小于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，加快水库整体水量的输出；
S52当某控制断面的实时径流量大于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，减少水库整体水量的输出；
S53启动预警，并通过实时监控采集调控后的径流量，并传输至分布式存储装置进行存储。
本发明中，步骤S5启动预警后，采用协同粒子群智能优化算法，动态协同调控流域水库，进行整体水量的调控分配。
本发明中，步骤S53的预警分为两个等级，I级预警，即黄色预警，表示重度干旱；Ⅱ级预警，即橙色预警，表示轻度干旱。
本发明中，当流域径流量等于或大于1.1倍历史年份流域径流量时，发布黄色预警；当流域径流量小于1.1倍历史年份流域径流量时，发布橙色预警。
本发明中，步骤S3实时监控控制断面的径流量包括：监测每个控制断面的径流量，分析干流、支流各个控制断面区间区域的来水量和回水量。
本发明中，步骤S5水库整体水量的输出具体利用水库的库容量与水位来判断，确定水库的库容量与下泄流量的关系，根据水库的的库容量，来确定水库最大的下泄能力。
本发明中，步骤S1选出的历史年份的历史气象资料，采用流域水文模型获得水库中流域径流量资料。
本发明中，步骤S5的调度规划采用动态规划法获得水库优化调度方案。
本发明：采集流域径流量资料数据，引入气象因子对流域径流量资料数据中的历史气象资料进行挑选，选出与不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料；将不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料传输至分布式存储装置进行存储；实时监控控制断面的径流量，采集到基于时间序列分析的样本数据；将基于时间序列分析的样本数据与分布式存储装置中的不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料进行对比；对比相同气象条件下某控制断面的实时径流量大小；当某控制断面的实时径流量小于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，加快水库整体水量的输出；当某控制断面的实时径流量大于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，减少水库整体水量的输出；启动预警，并通过实时监控采集调控后的径流量，并传输至分布式存储装置进行存储。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1采集流域径流量资料数据，引入气象因子对流域径流量资料数据中的历史气象资料进行挑选，选出与不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料；
S2将不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料传输至分布式存储装置进行存储；
S3实时监控控制断面的径流量，采集到基于时间序列分析的样本数据；
S4将基于时间序列分析的样本数据与分布式存储装置中的不同气象条件相似的历史年份流域径流量资料进行对比；
S5对比相同气象条件下某控制断面的实时径流量大小；
S51当某控制断面的实时径流量小于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，加快水库整体水量的输出；
S52当某控制断面的实时径流量大于历史年份流域径流量时，则进行整体水量调度规划，减少水库整体水量的输出；
S53启动预警，并通过实时监控采集调控后的径流量，并传输至分布式存储装置进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，所述步骤S5启动预警后，采用协同粒子群智能优化算法，动态协同调控流域水库，进行整体水量的调控分配。
3.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，所述步骤S53的预警分为两个等级，I级预警，即黄色预警，表示重度干旱；Ⅱ级预警，即橙色预警，表示轻度干旱。
4.根据权利要求3所述的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，当流域径流量等于或大于1.1倍历史年份流域径流量时，发布黄色预警；当流域径流量小于1.1倍历史年份流域径流量时，发布橙色预警。
5.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，所述步骤S3实时监控控制断面的径流量包括：监测每个控制断面的径流量，分析干流、支流各个控制断面区间区域的来水量和回水量。
6.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，所述步骤S5水库整体水量的输出具体利用水库的库容量与水位来判断，确定水库的库容量与下泄流量的关系，根据水库的的库容量，来确定水库最大的下泄能力。
7.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，所述步骤S1选出的历史年份的历史气象资料，采用流域水文模型获得水库中流域径流量资料。
8.根据权利要求1所述的一种基于时间序列分析的水库水量调节方法，其特征在于，所述步骤S5的调度规划采用动态规划法获得水库优化调度方案。
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