CN117575192A - 抽水蓄能电站调洪计算方法、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抽水蓄能电站调洪计算方法、系统及介质，其中，所述方法包括：获取目标抽水蓄能电站的水库参数；基于所述水库参数生成水位‑库容‑泄流能力关系曲线以及综合入库流量；基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量；获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值；基于所述目标库容值匹配所述水位‑库容‑泄流能力关系曲线，并结合所述时段步长输出目标曲线。本发明能够根据天然洪水过程、水库特征水位、发电下泄流量等参数自动生成各中叠加方案，并计算各方案下水库设计洪水位、校核洪水位从而返回最不利叠加方案的水位成果，极大地节约人工时间并提高计算结果的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理及抽水蓄能技术领域，特别是涉及一种抽水蓄能电站调洪计算方法、系统及介质。
背景技术
在进行抽水蓄能电站下水库调洪计算时，不仅需要考虑下水库天然入库洪水，同时需要叠加上水库发电下泄流量。天然洪水流量与发电下泄流量的遭遇是随机的，因此为了合理确定抽水蓄能电站下水库的合理设计/校核水位，需要找到最不利的遭遇情况。
目前，天然洪水流量与发电下泄流量过程的叠加方案的步长往往较小，利用Excel表格手动调试不仅耗费时间，同时容易由于判断条件较多导致表格文档闪退，另外也可能漏掉最不利的叠加方案，导致计算结果不是最安全的方案。因此，为了更好地响应数字化转型，自动化计算的方法迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抽水蓄能电站调洪计算方法、系统及介质，用于解决抽水蓄能电站下水库调洪计算的问题。
第一方面，本申请提供了一种抽水蓄能电站调洪计算方法，所述方法包括：
获取目标抽水蓄能电站的水库参数，其中，所述水库参数至少包括上水库发电下泄流量过程线、下水库水位库容曲线、下水库泄流能力曲线、下水库天然洪水过程线；
基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线以及综合入库流量，其中，所述综合入库流量包括上水库发电下泄流量与天然洪水流量随时段步长变化的叠加值；
基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量；
获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，其中，迭代计算结束时，所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的目标差值小于预设误差；
基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，并结合所述时段步长输出目标曲线，其中，所述目标曲线至少包括下入库水量叠加过程线、下水库水位变化过程线、下水库库容变化过程线以及下水库下泄流量过程线。
其中，本申请提出的一种抽水蓄能电站调洪计算方法，能够根据用户提供的天然洪水过程、水库特征水位、发电下泄流量等参数自动生成各中叠加方案，并计算各方案下水库设计洪水位、校核洪水位从而返回最不利叠加方案的水位成果。
在本申请一个可能的实现方式中，所述获取目标抽水蓄能电站的水库参数，具体包括：
获取用户端的输入数据；
基于所述输入数据进行数据读取以获取上水库发电下泄流量随时间变化量、下水库水位库容与水位变化关系、下水库泄流能力与水位变化关系以及下水库天然洪水随时间变化量；
基于所述上水库发电下泄流量随时间变化量得到所述上水库发电下泄流量过程线Q上(t)；
基于所述下水库水位库容与水位变化关系得到所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)，其中，W表示库容，Z表示水位，V表示库容与水位的变化关系；
基于所述下水库泄流能力与水位变化关系得到所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)，其中，Q表示下水库泄流能力，q表示下水库泄流能力与水位变化关系，Z表示水位；
基于所述下水库天然洪水随时间变化量得到所述下水库天然洪水过程线I天然(t)。
在本申请一个可能的实现方式中，基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线，具体包括：
提取所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)；以及
提取所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)；
基于所述下水库水位库容曲线以及所述下水库泄流能力曲线计算得到所述水位-库容-泄流能力关系曲线，其中，计算式如下：
Q＝q(V-1(W))＝S(W)；
其中，Q表示下水库泄流能力，q表示下水库泄流能力与水位变化关系，V表示库容与水位的变化关系，S表示下水库泄流能力与库容变化关系，W表示库容。
在本申请一个可能的实现方式中，所述基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量，具体包括：
基于发电流量过程线与天然入库洪水过程线滑动叠加以生成综合入库流量I(t)，计算式如下：
I(t)＝Q上+I天然；
其中，m为上库发电下泄流量总时段数；n为天然入库洪水流量总时段数；k为滑动叠加时段数(k＝0,...,n-m)，Q上为上水库发电下泄流量，I天然为下水库天然洪水流量。
在本申请一个可能的实现方式中，所述基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量，具体包括：
基于所述综合入库流量结合所述时段步长计算所述平均入库流量，计算式如下：
其中，表示所述平均入库流量，I(t)表示所述综合入库流量，Δt表示所述时段步长。
在本申请一个可能的实现方式中，所述获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，具体包括：
获取用户端输入的所述出库流量初始值Q′t；
基于水量平衡差分方程计算所述库容值Wt，其中，水量平衡差分方程计算式如下：
其中，Wt表示当前时刻的库容值，Wt-1表示上一时刻的库容值，表示平均入库流量，Q′t表示出库流量初始值，Qt-1表示上一时刻的出库流量真实值；
基于所述库容值Wt匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到当前时刻的出库流量真实值Qt；
计算所述出库流量初始值Q′t与所述出库流量真实值Qt的目标差值，并比较所述目标差值与预设误差的大小，其中，
若所述目标差值大于所述预设误差，则计算所述出库流量初始值Q′t与所述出库流量真实值Qt的均值作为下一时刻出库流量初始值进行迭代计算；
若所述目标差值小于或者所述预设误差，则停止迭代计算，并基于不同时刻计算最高水位的库容值作为所述目标库容值。
在本申请一个可能的实现方式中，基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，具体包括：
基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到目标水位以及目标泄流能力；
基于所述平均入库流量结合所述时段步长得到所述下水库入库水量叠加过程线；
基于所述目标水位结合所述时段步长得到所述下水库水位变化过程线；
基于所述目标库容值结合所述时段步长得到所述下水库库容变化过程线；
基于所述目标泄流能力结合所述时段步长得到所述下水库下泄流量过程线。。
第二方面，本申请提供了一种抽水蓄能电站调洪计算系统，所述系统包括：
获取模块，用于获取目标抽水蓄能电站的水库参数，其中，所述水库参数至少包括上水库发电下泄流量过程线、下水库水位库容曲线、下水库泄流能力曲线、下水库天然洪水过程线；
生成模块，用于基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线以及综合入库流量，其中，所述综合入库流量包括上水库发电下泄流量与天然洪水流量随时段步长变化的叠加值；
计算模块，用于基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量；
迭代模块，用于获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，其中，迭代计算结束时，所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的目标差值小于预设误差；
输出模块，用于基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，并结合所述时段步长输出目标曲线，其中，所述目标曲线至少包括下入库水量叠加过程线、下水库水位变化过程线、下水库库容变化过程线以及下水库下泄流量过程线。
第三方面，本申请提供了一种上述的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述抽水蓄能电站调洪计算方法。
第四方面，本申请提供了一种上述的电子设备，所述电子设备包括：处理器及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行所述的抽水蓄能电站调洪计算方法。
如上所述，本发明的抽水蓄能电站调洪计算方法、系统及介质，能够根据用户提供的天然洪水过程、水库特征水位、发电下泄流量等参数自动生成各中叠加方案，并计算各方案下水库设计洪水位、校核洪水位从而返回最不利叠加方案的水位成果，极大地节约人工时间并提高计算结果的准确率，帮助用户进行调洪作业。
附图说明
图1显示为本发明的抽水蓄能电站调洪计算方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图2显示为本发明的抽水蓄能电站调洪计算方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图3显示为本发明的抽水蓄能电站调洪计算方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图4显示为本发明的抽水蓄能电站调洪计算方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图5显示为本发明的抽水蓄能电站调洪计算方法于一实施例中的方法步骤示意图；
图6显示为本发明的抽水蓄能电站调洪计算系统于一实施例中的结构示意图；
图7显示为本发明一实施例中电子设备的结构示意图。
元件标号说明
S102～S110 步骤
S202～S212 步骤
S302～S306 步骤
S402～S412 步骤
S502～S510 步骤
60 抽水蓄能电站调洪计算系统
61 获取模块
62 生成模块
63 计算模块
64 迭代模块
65 输出模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，于发明一实施例中，本发明的抽水蓄能电站调洪计算方法包括如下步骤：
步骤S102，获取目标抽水蓄能电站的水库参数，其中，所述水库参数至少包括上水库发电下泄流量过程线、下水库水位库容曲线、下水库泄流能力曲线、下水库天然洪水过程线；
步骤S104，基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线以及综合入库流量，其中，所述综合入库流量包括上水库发电下泄流量与天然洪水流量随时段步长变化的叠加值；
步骤S106，基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量；
步骤S108，获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，其中，迭代计算结束时，所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的目标差值小于预设误差；
步骤S110，基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，并结合所述时段步长输出目标曲线，其中，所述目标曲线至少包括下入库水量叠加过程线、下水库水位变化过程线、下水库库容变化过程线以及下水库下泄流量过程线。
需要说明的是，所述获取目标抽水蓄能电站的水库参数，如图2所示，具体包括如下步骤：
步骤S202，获取用户端的输入数据；
步骤S204，基于所述输入数据进行数据读取以获取上水库发电下泄流量随时间变化量、下水库水位库容与水位变化关系、下水库泄流能力与水位变化关系以及下水库天然洪水随时间变化量；
步骤S206，基于所述上水库发电下泄流量随时间变化量得到所述上水库发电下泄流量过程线Q上(t)；
步骤S208，基于所述下水库水位库容与水位变化关系得到所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)，其中，W表示库容，Z表示水位，V表示库容与水位的变化关系；
步骤S210，基于所述下水库泄流能力与水位变化关系得到所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)，其中，Q表示下水库泄流能力，q表示下水库泄流能力与水位变化关系，Z表示水位；
步骤S212，基于所述下水库天然洪水随时间变化量得到所述下水库天然洪水过程线I天然(t)。
需要说明的是，于本实施例中，获取用户端的输入数据以进行读取得到上水库发电下泄流量随时间变化量、下水库水位库容与水位变化关系、下水库泄流能力与水位变化关系以及下水库天然洪水随时间变化量，而后基于各种参数进行处理得到不同类型的目标参数，具体地，基于所述上水库发电下泄流量随时间变化量得到所述上水库发电下泄流量过程线Q上(t)，以及基于所述下水库水位库容与水位变化关系得到所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)，其中，W表示库容，Z表示水位，V表示库容与水位的变化关系，以及基于所述下水库泄流能力与水位变化关系得到所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)，其中，Q表示下水库泄流能力，q表示下水库泄流能力与水位变化关系，Z表示水位，以及基于所述下水库天然洪水随时间变化量得到所述下水库天然洪水过程线I天然(t)，需要说明的是，过程线表明和时间变化量有关。
进一步地，于发明一实施例中，如图3所示，所述基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线，具体包括如下步骤：
步骤S302、提取所述下水库水位库容曲线；
步骤S302、提取所述下水库泄流能力曲线；
步骤S304、基于所述下水库水位库容曲线以及所述下水库泄流能力曲线计算得到所述水位-库容-泄流能力关系曲线。
需要说明的是，上述实施例中说明了基于所述下水库水位库容与水位变化关系得到所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)，以及基于所述下水库泄流能力与水位变化关系得到所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)，于本实施例中，通过提取所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)以及所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)进行计算，以得到所述水位-库容-泄流能力关系曲线，其中，计算式如下：
Q＝q(V-1(W))＝S(W)；
其中，Q表示下水库泄流能力，q表示下水库泄流能力与水位变化关系，V表示库容与水位的变化关系，S表示下水库泄流能力与库容变化关系，W表示库容。
进一步地，于发明一实施例中，生成综合入库流量，具体包括：基于发电开始时段与天然入库洪水开始时段叠加至天然入库洪水结束时段以生成综合入库流量I(t)，计算式如下：
I(t)＝Q上+I天然；
其中，m为上库发电下泄流量总时段数；n为天然入库洪水流量总时段数；k为滑动叠加时段数(k＝0,...,n-m)，Q上为上水库发电下泄流量，I天然为下水库天然洪水流量。
需要说明的是，所述综合入库流量对应为洪水与下泄流量随时段步长的叠加量，因此，本实施例中提出了基于发电开始时段与天然入库洪水开始时段叠加至天然入库洪水结束时段以生成综合入库流量I(t)，具体计算式为I(t)＝Q上+I天然，其中，Q上为上水库发电下泄流量，I天然为下水库天然洪水流量。
具体地，在实际应用中，设定下水库天然洪水过程与上水库下泄发电流量叠加时段步长Δt，根据时段步长对下水库天然洪水过程进行线性插值，将插值后的下水库天然洪水过程与上水库发电下泄流量进行叠加，以获得综合入库流量，其中，洪水与下泄流量随时段步长的叠加量具有多种叠加状态，本实施例在说明第一入库流量以及第二入库流量仅对应为两种叠加状态，具体其他叠加状态在此不做赘述，其中，第一入库流量对应为下泄流量与天然洪水随单位时段同步叠加，第二入库流量对应的叠加状态即为在下泄流量结束入库后，天然洪水流量继续入库进行叠加，即错开单位时段叠加。此外还可以根据初始时刻下水库水位(取正常蓄水位扣除发电库容后对应的水位)，结合对应的水位-库容-泄流能力曲线，可以得到下水库计算时段的时段初水位Z0、库容W0、下泄流量Q0，相应地，时段初库容W0＝V(Z0)、时段初下泄流量Q0＝q(Z0)。
进一步地，于发明一实施例中，基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量，具体包括：基于所述综合入库流量结合所述时段步长计算所述平均入库流量，计算式如下：
其中，表示所述平均入库流量，I(t)表示所述综合入库流量，Δt表示所述时段步长。
进一步地，于发明一实施例中，获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，如图4所示，具体包括如下步骤：
步骤S402、获取用户端输入的所述出库流量初始值；
步骤S404、基于水量平衡差分方程计算所述库容值；
步骤S406、基于所述库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到当前时刻的出库流量真实值；
步骤S408、计算所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的目标差值；
步骤S410、比较所述目标差值与预设误差的大小；
步骤S412、若所述目标差值大于所述预设误差，则计算所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的均值作为下一时刻出库流量初始值进行迭代计算；
步骤S414、若所述目标差值小于或者所述预设误差，则停止迭代计算，并基于不同时刻计算最高水位的库容值作为所述目标库容值。
需要说明的是，于本实施例中，所述出库流量初始值是人为定义的，所以首先要获取用户端输入的所述出库流量初始值，而后，基于水量平衡差分方程计算库容值，其中，水量平衡差分方程计算式如下：
其中，Wt表示当前时刻的库容值，Wt-1表示上一时刻的库容值，表示平均入库流量，Q′t表示出库流量初始值，Qt-1表示上一时刻的出库流量真实值；而后基于所述库容值Wt匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到当前时刻的出库流量真实值Qt；从而可以计算所述出库流量初始值Q′t与所述出库流量真实值Qt的目标差值，并比较所述目标差值与预设误差的大小，其中，若所述目标差值大于所述预设误差，则计算所述出库流量初始值Q′t与所述出库流量真实值Qt的均值作为下一时刻出库流量初始值进行迭代计算；若所述目标差值小于或者所述预设误差，则停止迭代计算，并基于不同时刻计算最高水位的库容值作为所述目标库容值。
具体地，上述实施例中说明根据初始时刻下水库水位(取正常蓄水位扣除发电库容后对应的水位)，结合对应的水位-库容-泄流能力曲线，可以得到下水库计算时段的时段初水位Z0、库容W0、下泄流量Q0，即可以得到初始时刻的库容真实值以及下泄流量的真实值，进一步地，取一个单位时段步长Δt为例，基于所述水量平衡差分方程计算得到时段末库容W1，结合所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到时段末水位Z1和时段末水库下泄流量Q1，此时用户端输入的出库流量初始值记为Q′1，计算Q′1与Q1的目标差值，比较所述目标差值与所述预设误差的大小，其中，预设误差可取为“0.001”，具体地，若所述目标差值大于所述预设误差，则令下一时刻的出库流量初始值以此迭代计算下一时刻的Q′2与Q2的目标差值，直到所述目标差值小于或者所述预设误差，则停止迭代计算，并基于不同时刻计算最高水位的库容值作为所述目标库容值。
进一步地，于发明一实施例中，如图5所示，基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，具体包括如下步骤：
步骤S502、基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到目标水位以及目标泄流能力；
步骤S504、基于所述平均入库流量结合所述时段步长得到所述下水库入库水量叠加过程线；
步骤S506、基于所述目标水位结合所述时段步长得到所述下水库水位变化过程线；
步骤S508、基于所述目标库容值结合所述时段步长得到所述下水库库容变化过程线；
步骤S510、基于所述目标泄流能力结合所述时段步长得到所述下水库下泄流量过程线。
需要说明的是，与本实施中，在获取到所述目标库容值后，可以基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到目标水位以及目标泄流能力，进一步地，本申请想要获取到的是调洪计算各叠加方案中最高水位对应方案的入库水量叠加过程线、下水库水位变化过程线、下水库库容变化过程线以及下水库下泄流量过程线，具体地，基于所述平均入库流量结合所述时段步长得到所述下水库入库水量叠加过程线，以及基于所述目标水位结合所述时段步长得到所述下水库水位变化过程线；以及基于所述目标库容值结合所述时段步长得到所述下水库库容变化过程线；以及基于所述目标泄流能力结合所述时段步长得到所述下水库下泄流量过程线。
本申请实施例还提供一种抽水蓄能电站调洪计算系统，所述抽水蓄能电站调洪计算系统可以实现本申请所述的抽水蓄能电站调洪计算方法，但本申请所述的抽水蓄能电站调洪计算方法的实现装置包括但不限于本实施例列举的抽水蓄能电站调洪计算系统的结构，凡是根据本申请的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本申请的保护范围内。
请参阅图6，在一实施例中，本实施例提供的一种抽水蓄能电站调洪计算系统60，所述系统包括：
获取模块61，用于获取目标抽水蓄能电站的水库参数，其中，所述水库参数至少包括上水库发电下泄流量过程线、下水库水位库容曲线、下水库泄流能力曲线、下水库天然洪水过程线；
生成模块62，用于基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线以及综合入库流量，其中，所述综合入库流量包括上水库发电下泄流量与天然洪水流量随时段步长变化的叠加值；
计算模块63，用于基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量；
迭代模块64，用于获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，其中，迭代计算结束时，所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的目标差值小于预设误差；
输出模块65，用于基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，并结合所述时段步长输出目标曲线，其中，所述目标曲线至少包括下入库水量叠加过程线、下水库水位变化过程线、下水库库容变化过程线以及下水库下泄流量过程线。
由于本实施例的具体实现方式与前述方法实施例对应，因而于此不再对同样的细节做重复赘述，本领域技术人员也应当理解，图6实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个或多个物理实体上，且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。
参阅图7，本实施例提供一种电子设备，详细的，电子设备至少包括通过总线连接的：存储器、处理器，其中，存储器用于存储计算机程序，处理器用于执行存储器存储的计算机程序，以执行前述方法实施例中的全部或部分步骤。
综上所述，本发明能够根据用户提供的天然洪水过程、水库特征水位、发电下泄流量等参数自动生成各中叠加方案，并计算各方案下水库设计洪水位、校核洪水位从而返回最不利叠加方案的水位成果，极大地节约人工时间并提高计算结果的准确率，帮助用户进行调洪作业。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置或方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如，模块/单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或单元可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块/单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块/单元显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块/单元来实现本申请实施例的目的。例如，在本申请各个实施例中的各功能模块/单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块/单元单独物理存在，也可以两个或两个以上模块/单元集成在一个模块/单元中。
本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令处理器完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质是非短暂性(non-transitory)介质，例如随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘，磁带(magnetic tape)，软盘(floppy disk)，光盘(optical disc)及其任意组合。上述存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本申请实施例还可以提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算设备上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机或数据中心进行传输。
所述计算机程序产品被计算机执行时，所述计算机执行前述方法实施例所述的方法。该计算机程序产品可以为一个软件安装包，在需要使用前述方法的情况下，可以下载该计算机程序产品并在计算机上执行该计算机程序产品。
上述各个附图对应的流程或结构的描述各有侧重，某个流程或结构中没有详述的部分，可以参见其他流程或结构的相关描述。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种抽水蓄能电站调洪计算方法，其特征在于，包括：
获取目标抽水蓄能电站的水库参数，其中，所述水库参数至少包括上水库发电下泄流量过程线、下水库水位库容曲线、下水库泄流能力曲线、下水库天然洪水过程线；
基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线以及综合入库流量，其中，所述综合入库流量包括上水库发电下泄流量与天然洪水流量随时段步长变化的叠加值；
基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量；
获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，其中，迭代计算结束时，所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的目标差值小于预设误差；
基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，并结合所述时段步长输出目标曲线，其中，所述目标曲线至少包括下入库水量叠加过程线、下水库水位变化过程线、下水库库容变化过程线以及下水库下泄流量过程线。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站调洪计算方法，其特征在于，所述获取目标抽水蓄能电站的水库参数，具体包括：
获取用户端的输入数据；
基于所述输入数据进行数据读取以获取上水库发电下泄流量随时间变化量、下水库水位库容与水位变化关系、下水库泄流能力与水位变化关系以及下水库天然洪水随时间变化量；
基于所述上水库发电下泄流量随时间变化量得到所述上水库发电下泄流量过程线Q上(t)；
基于所述下水库水位库容与水位变化关系得到所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)，其中，W表示库容，Z表示水位，V表示库容与水位的变化关系；
基于所述下水库泄流能力与水位变化关系得到所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)，其中，Q表示下水库泄流能力，q表示下水库泄流能力与水位变化关系，Z表示水位；
基于所述下水库天然洪水随时间变化量得到所述下水库天然洪水过程线I天然(t)。
3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站调洪计算方法，其特征在于，基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线，具体包括：
提取所述下水库水位库容曲线W＝V(Z)；以及
提取所述下水库泄流能力曲线Q＝q(Z)；
基于所述下水库水位库容曲线以及所述下水库泄流能力曲线计算得到所述水位-库容-泄流能力关系曲线，其中，计算式如下：
Q＝q(V-1(W))＝S(W)；
其中，Q表示下水库泄流能力，q表示下水库泄流能力与水位变化关系，V表示库容与水位的变化关系，S表示下水库泄流能力与库容变化关系，W表示库容。
4.根据权利要求3所述的抽水蓄能电站调洪计算方法，其特征在于，生成综合入库流量，具体包括：
基于发电流量过程线与天然入库洪水过程线滑动叠加以生成综合入库流量I(t)，计算式如下：
I(t)＝Q上+I天然；
其中，m为上库发电下泄流量总时段数；n为天然入库洪水流量总时段数；k为滑动叠加时段数(k＝0,...,n-m)，Q上为上水库发电下泄流量，I天然为下水库天然洪水流量。
5.根据权利要求4所述的抽水蓄能电站调洪计算方法，其特征在于，所述基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量，具体包括：
基于所述综合入库流量结合所述时段步长计算所述平均入库流量，计算式如下：
其中，表示所述平均入库流量，I(t)表示所述综合入库流量，Δt表示所述时段步长。
6.根据权利要求5所述的抽水蓄能电站调洪计算方法，其特征在于，所述获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，具体包括：
获取用户端输入的所述出库流量初始值Q′t；
基于水量平衡差分方程计算所述库容值Wt，其中，水量平衡差分方程计算式如下：
其中，Wt表示当前时刻的库容值，Wt-1表示上一时刻的库容值，表示平均入库流量，Q′t表示出库流量初始值，Qt-1表示上一时刻的出库流量真实值；
基于所述库容值Wt匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到当前时刻的出库流量真实值Qt；
计算所述出库流量初始值Q′t与所述出库流量真实值Qt的目标差值，并比较所述目标差值与预设误差的大小，其中，
若所述目标差值大于所述预设误差，则计算所述出库流量初始值Q′t与所述出库流量真实值Qt的均值作为下一时刻出库流量初始值进行迭代计算；
若所述目标差值小于或者所述预设误差，则停止迭代计算，并基于不同时刻计算最高水位的库容值作为所述目标库容值。
7.根据权利要求6所述的抽水蓄能电站调洪计算方法，其特征在于，基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，具体包括：
基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线得到目标水位以及目标泄流能力；
基于所述平均入库流量结合所述时段步长得到所述下水库入库水量叠加过程线；
基于所述目标水位结合所述时段步长得到所述下水库水位变化过程线；
基于所述目标库容值结合所述时段步长得到所述下水库库容变化过程线；
基于所述目标泄流能力结合所述时段步长得到所述下水库下泄流量过程线。
8.一种抽水蓄能电站调洪计算系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标抽水蓄能电站的水库参数，其中，所述水库参数至少包括上水库发电下泄流量过程线、下水库水位库容曲线、下水库泄流能力曲线、下水库天然洪水过程线；
生成模块，用于基于所述水库参数生成水位-库容-泄流能力关系曲线以及综合入库流量，其中，所述综合入库流量包括上水库发电下泄流量与天然洪水流量随时段步长变化的叠加值；
计算模块，用于基于所述综合入库流量计算所述时段步长的平均入库流量；
迭代模块，用于获取出库流量初始值，并结合所述平均入库流量迭代计算时段末的目标库容值，其中，迭代计算结束时，所述出库流量初始值与所述出库流量真实值的目标差值小于预设误差；
输出模块，用于基于所述目标库容值匹配所述水位-库容-泄流能力关系曲线，并结合所述时段步长输出目标曲线，其中，所述目标曲线至少包括下入库水量叠加过程线、下水库水位变化过程线、下水库库容变化过程线以及下水库下泄流量过程线。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述抽水蓄能电站调洪计算方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行如权利要求1至7中任一项所述抽水蓄能电站调洪计算方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311369871.6A CN117575192B (zh) | 2023-10-20 | 抽水蓄能电站调洪计算方法、系统及介质 |
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