CN113268881A - 基于插值计算的水库入库流量测算方法 - Google Patents

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CN113268881A CN202110600654.8A CN202110600654A CN113268881A CN 113268881 A CN113268881 A CN 113268881A CN 202110600654 A CN202110600654 A CN 202110600654A CN 113268881 A CN113268881 A CN 113268881A
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徐澜溪
尹晓君
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Sichuan Huaneng Kangding Hydropower Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Abstract

本发明公开了基于插值计算的水库入库流量测算方法，涉及水利水电领域，包括S1获取水电站全厂发电机的功率P和闸门参数，采集各个闸门的开度和水库水位S2确定发电机的发电引用流量和每个闸门的泄洪流量和总泄洪流量S3确定出库流量S4确定累积水量与水库水位之间的关系，并根据当下水库水位确定当下累积水量和当下单位采集时间内库存水位变化量S5根据出库流量和库存水位变化量的关系确定入库流量；通过水电站全厂发电机的功率P和闸门参数，并实时采集各个闸门的开度和水库水位，以获得准确有效的发电引用流量、泄洪流量、出库流量和入库流量数据，实现电站各种流量的精准计算，提高水情测报的精准性。

Description

基于插值计算的水库入库流量测算方法
技术领域
本发明涉及水利水电领域，尤其涉及一种基于插值计算的水库入库流量测算方法。
背景技术
水库实际入库流量是开展水库水文预报、水库调度等工作的基础性资料，水库入库流量是最基本的输入条件，水库洪水调节演算、水库调度图的编制以及水库调度经济评价等均以水库入库流量资料为基础，因此精准的入库流量资料也是正确开展水库调度的基石，水电站水情测报对电站库区下游行洪安全、大坝运行安全以及电站发电评估至关重要，由于条件限制，部分水电站地处高山峡谷，受地域限制、经济效益等因素，无法采集流量实时数据，无法实现电站各种流量的精准计算，无法实现水情测报的精准性。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种基于插值计算的水库入库流量测算方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
基于插值计算的水库入库流量测算方法，包括：
S1、获取水电站全厂发电机的功率P和闸门参数，实时采集各个闸门的开度和库区水位；
S2、根据发电机的功率确定发电机的发电引用流量，根据闸门的开度和库区水位确定每个闸门的泄洪流量和总泄洪流量；
S3、根据发电引用流量和总泄洪流量确定出库流量；
S4、采用插值法将实测的库区水位与对应的累积水量离散点位形成一条连续曲线，由当下库区水位计算得出当下累积水量和当下单位采集时间内库区水位变化量；
S5、根据出库流量和库存水位变化量的关系确定入库流量。
本发明的有益效果在于：通过水电站全厂发电机的功率P和闸门参数，并实时采集各个闸门的开度和库区水位，以获得准确有效的发电引用流量、泄洪流量、出库流量和入库流量数据，实现电站各种流量的精准计算，提高水情测报的精准性。
附图说明
图1是本发明基于插值计算的水库入库流量测算方法的流程示意图；
图2是本发明基于插值计算的水库入库流量测算方法高程与累计水量曲线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，基于插值计算的水库入库流量测算方法，包括：
S1、获取水电站全厂发电机的功率P和闸门参数，每15分钟采集库区水位，采集各个闸门的开度和库区水位。
S2、根据发电机的功率确定发电机的发电引用流量，根据闸门的开度和库区水位确定每个闸门的泄洪流量和总泄洪流量：
发电引用流量为Q发电＝P全厂有功×n耗水率，其中P全厂有功为全厂所有发电机的有功功率之和；
耗水率为：
Figure BDA0003092807770000031
其中η效率为发电机的效率，通过发电机设计参数获得；
总泄洪流量为
Figure BDA0003092807770000044
其中Qi表示各个闸门的泄洪流量；
各个闸门的泄洪流量为
Figure BDA0003092807770000041
平板闸门的流量系数μ为μ＝0.6-0.176e/H，弧板闸门的流量系数μ为
Figure BDA0003092807770000042
25°≤α≤90°，
Figure BDA0003092807770000043
其中，e为闸门开启高度，H为堰孔水头，α为圆心角，g为重力加速度，H底板高程为闸门底部的海拔高度。
S3、根据发电引用流量和总泄洪流量确定出库流量；
S4、采用插值法将实测的库区水位与对应的累积水量离散点位形成一条连续曲线，如图2所示。由当下库区水位计算得出当下累积水量和当下单位采集时间内库区水位变化量，单位采集时间内库存水位变化量为Y'＝(Yt-Yt-1)/(15×60)，其中t为当下采集时刻，t-1为上一采集时刻；
S5、根据出库流量和库存水位变化量的关系确定入库流量为Q入库＝Q出库+Y′。
通过水电站全厂发电机的功率P和闸门参数，并实时采集各个闸门的开度和库区水位，以获得准确有效的发电引用流量、泄洪流量、出库流量和入库流量数据，实现电站各种流量的精准计算，提高水情测报的精准性。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于插值计算的水库入库流量测算方法，其特征在于，包括：
S1、获取水电站全厂发电机的功率P和闸门参数，实时采集各个闸门的开度和库区水位；
S2、根据发电机的功率确定发电机的发电引用流量，根据闸门的开度和库区水位确定每个闸门的泄洪流量和总泄洪流量；
S3、根据发电引用流量和总泄洪流量确定出库流量；
S4、采用插值法将实测的库区水位与对应的累积水量离散点位形成一条连续曲线，由当下库区水位计算得出当下累积水量和当下单位采集时间内库区水位变化量；
S5、根据出库流量和库存水位变化量的关系确定入库流量。
2.根据权利要求1所述的基于插值计算的水库入库流量测算方法，其特征在于，在S2中，发电引用流量为Q发电＝P全厂有功×n耗水率，总泄洪流量为
Figure FDA0003092807760000011
其中Qi表示各个闸门的泄洪流量。
3.根据权利要求2所述的基于插值计算的水库入库流量测算方法，其特征在于，在S2中，各个闸门的泄洪流量为
Figure FDA0003092807760000012
平板闸门的流量系数μ为μ＝0.6-0.176e/H，弧板闸门的流量系数μ为
Figure FDA0003092807760000013
25°≤α≤90°，
Figure FDA0003092807760000014
其中，e为闸门开启高度，H为堰孔水头，α为圆心角，g为重力加速度。
4.据权利要求3所述的基于插值计算的水库入库流量测算方法，其特征在于，每15分钟采集库区水位，单位采集时间内库存水位变化量为Y'＝(Yt-Yt-1)/(15×60)，其中t为当下采集时刻，t-1为上一采集时刻。
5.据权利要求4所述的基于插值计算的水库入库流量测算方法，其特征在于，入库流量为Q入库＝Q出库+Y′。
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