基于出力突变的电站下游水位预警方法及系统与流程

本发明涉及电站下游水位预警领域，具体涉及一种基于出力突变的电站下游水位预警方法、系统、装置及存储介质。

背景技术：

1、水力发电站坝址的下游水位通常需要保持稳定，以保障下游通航及生产生活。电站运行的期间，电站出力是影响下游水位的主要因素，电站下游水位变化也是从临坝水域开始，逐步传递到更下游的水域。

2、当前条件下，对于计划性的出力调整信息，可通过相关管理部门提前发布，对下游各单位和沿岸居民进行告知，以便提前做好应对措施。如果电站运行遇到突发事件，出力突变(通常为机组切机导致出力突降)导致电站下游水位发生突变，水位变动的预警信息则由电站运行管理单位及时向下游对口管理单位通报，由于信息传递有人的参与，及时性无法得到保证。

3、同时下游各个需要被预警的地点与电站的距离不同，水位变化延迟的时间也不相同，导致下游各地点能采取应急措施的准备时间也不相同。

4、现有预警信息中没有包含水位发生变化的预计来临时间这个重要数据，可能导致应急准备不及时、不合理。

5、因此需要一种以电站出力变化作为水位变化预警信息的触发信号，利用水位变化传递速度远小于信息传播速度的原理，提前向预警地点发出水位变化预警，提前预警时间近似于出力变化到引起预警地点水位变化的迟滞时间的基于出力突变的电站下游水位预警方法、系统、装置及存储介质。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于出力突变的电站下游水位预警方法。以期解决背景技术中存在的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，包括：

4、获取电站实时出力数据与预警点的实时水位数据；

5、响应于电站出力变化数据满足第一预设条件，触发预警并发出预警信息；

6、其中，所述预警信息包括水位变化延迟时间和/或水位变化幅度；所述水位变化延迟时间的确定包括：

7、基于所述实时水位数据，根据预警模型，确定所述实时水位数据满足第二预设条件的目标时间点；

8、将所述目标时间点与发出所述预警信息的预警时间点的差值作为所述水位变化延迟时间。

9、在一些实施例中，所述预警模型的生成包括：

10、获取基础关系数据；

11、基于所述基础关系数据基于预设拟合方法，生成拟合函数，作为初始预警模型；

12、基于实测数据，循环优化所述初始预警模型，以获取所述预警模型。

13、在一些实施例中，所述基础关系数据包括：

14、在电站出力稳定在第一预设值的条件下，在第一预设时间段内，将电站出力减小第一变化值，记录出力突变时刻起始直到预警地点水位变幅达到预设变化值的第一时间；

15、在电站出力稳定在第一预设值的条件下，在第一预设时间段内，将电站出力减小第二变化值，记录出力突变时刻起始直到预警地点水位变幅达到预设变化值的第二时间；

16、在电站出力稳定在第二预设值的条件下，在第一预设时间段内，将电站出力减小第一变化值，记录出力突变时刻起始直到预警地点水位变幅达到预设变化值的第三时间。

17、在一些实施例中，所述实测数据包括：

18、实际测得的预警触发前的电站实时出力数据、实际电站出力变化数据，及实际水位变化延迟时间，所述实际水位变化延迟时间为实时水位数据满足第二预设条件的实际时间点与发出所述预警信息的预警时间点的差值。

19、在一些实施例中，所述触发预警包括：

20、在预警信息中发布预计水位变化到达时间t及水位变化量h，两者均定期刷新；

21、其中，预计水位变化到达时间每次刷新时显示时间均比上次刷新少1分钟，直到显示值变为0；

22、水位变化量h每2分钟刷新一次，每次刷新时显示的值为出力突变前的出力最大值对应的水位与电站当前出力值对应水位之间的差值；

23、从预警信息首次发布后开始计时，并每秒获取一次预警点实时水位数据并存储，储存时长为t0；

24、比较预警地点t0时刻前的水位数值lt0与当前实时水位数值之间的差值，如差值超过限值h0则停止计时，所记录的时长即为本次出力突变工况下的实际水位变化延迟时间。

25、在一些实施例中，所述预警模型为机器学习模型；

26、所述基于所述实时水位数据，根据预警模型，确定所述实时水位数据满足第二预设条件的目标时间点包括：

27、基于所述实时水位数据与预警水位数据，通过预警模型，确定所述目标时间点。

28、在一些实施例中，所述第一预设条件包括：10秒内电站出力变化数据超过400mw。

29、同时，本发明还公开了一种基于出力突变的电站下游水位预警系统，包括：

30、获取模块，用于获取电站实时出力数据与预警点的实时水位数据；

31、预警模块，用于响应于电站出力变化数据满足第一预设条件，触发预警并发出预警信息；

32、其中，所述预警信息包括水位变化延迟时间和/或水位变化幅度；所述水位变化延迟时间的确定包括：

33、基于所述实时水位数据，根据预警模型，确定所述实时水位数据满足第二预设条件的目标时间点；

34、将所述目标时间点与发出所述预警信息的预警时间点的差值作为所述水位变化延迟时间。

35、同时，本发明还公开了一种基于出力突变的电站下游水位预警装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；

36、所述至少一个存储器用于存储计算机指令；

37、所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现上述的基于出力突变的电站下游水位预警方法。

38、同时，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时实现上述的方法。

39、有益效果

40、本发明与现有技术相比，其显著优点是：

41、通过本发明的技术方案采用电站出力变化作为预警触发条件，由于出力变化决定了水位变化，且出力值具备实时采集传输的特性，可以在电站下游水位变化前监测到其变化，保证了预警触发的及时性，准确性；其中，本技术方案利用电站出力值这一单项数据即可获取水位变化延迟时间t和水位变化幅度h等最需要关注的预警数据。故而本发明的技术方案所需的数据采样设备较少，适应性强。适用于受电站影响的下游任意地点，无需关注该地点与电站距离，河道流向等地理条件。

42、同时，本发明的技术方案随着预警次数的增多，预警模型可以不断被优化，预警信息也会越来越准确。待模型成熟稳定后还可省去预警地点的水位计，使得该预警系统的结构进一步简化，进一步节省投资。

技术特征：

1.一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，其特征在于，所述预警模型的生成包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，其特征在于，所述基础关系数据包括：

4.根据权利要求2所述的一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，其特征在于，所述实测数据包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，其特征在于，所述触发预警包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，其特征在于，所述预警模型为机器学习模型；

7.根据权利要求1所述的一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，其特征在于，所述第一预设条件包括：10秒内电站出力变化数据超过400mw。

8.一种基于出力突变的电站下游水位预警系统，其特征在于，包括：

9.一种基于出力突变的电站下游水位预警装置，其特征在于，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；

10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述的基于出力突变的电站下游水位预警方法。

技术总结
本发明提供了一种基于出力突变的电站下游水位预警方法，包括：获取电站实时出力数据与预警点的实时水位数据；响应于电站出力变化数据满足第一预设条件，触发预警并发出预警信息；其中，所述预警信息包括水位变化延迟时间和/或水位变化幅度；所述水位变化延迟时间的确定包括：基于所述实时水位数据，根据预警模型，确定所述实时水位数据满足第二预设条件的目标时间点；将所述目标时间点与发出所述预警信息的预警时间点的差值作为所述水位变化延迟时间。

技术研发人员：何海波
受保护的技术使用者：三峡金沙江川云水电开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15