一种流域强来水事件天气过程判定及预警方法与流程

专利2025-06-12  47


本发明属于电网,具体涉及一种流域强来水事件天气过程判定及预警方法。


背景技术:

1、降水预测结果是流域来水预测的关键输入因素,是水电优化调度、科学决策的基础。来水变化对水电发电及电力供应影响大,近年来我国降水时空分布严重不均,流域来水经常旱涝急转,中长期水电梯级优化调度困难,给清洁能源消纳、电力有序稳定供应造成极大威胁。针对南方电网来水,关注范围重点在珠江中上游(红水河)、乌江、澜沧江、金沙江四大流域集雨面区域,同时还包括金沙江、澜沧江上游的川西及青藏高原地区。流域强来水事件主要指在发生持续降水条件下,流域来水流量明显增加的情况。

2、目前对于流域强来水事件无明确的预警方法,只能根据气象预报对调度部门进行强来水事件提示预警。因此如何克服现有技术的不足是目前电网技术领域亟需解决的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种流域强来水事件天气过程判定及预警方法。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种流域强来水事件天气过程判定及预警方法,包括如下步骤:

4、第一步,采集历史待判定地区电网各个流域日流量数据、对应时间的集雨面日降水数据,形成样本,并构成流量-降水数据库;

5、第二步,基于第一步采集的数据,计算历史各个流域日流量的平均值;然后设定4个阈值区间进行判定:

6、0<该流域日流量数据-该流域日流量的平均值≤该流域日流量的平均值30%;

7、平均值30%<该流域日流量数据-该流域日流量的平均值≤该流域日流量的平均值60%;

8、平均值60%<该流域日流量数据-该流域日流量的平均值≤该流域日流量的平均值90%;

9、该流域日流量数据-该流域日流量的平均值>该流域日流量的平均值90%;

10、4个阈值区间代表不同强来水事件级别,依次为一级强来水事件、二级强来水事件、三级强来水事件、四级强来水事件;

11、依据4个阈值区间对流量-降水数据库中的样本进行筛选,筛选符合各个阈值区间判定条件的样本,并对该样本进行标注,标注上对应的强来水事件级别;

12、第三步,以第二步筛选得到的样本的集雨面日降水数据作为输入,以对应的强来水事件级别作为输出,对xgboost模型进行训练,得到各个流域强来水事件预测模型;

13、第四步,采集的待判定流域待预测日期的集雨面日降水数据输入到第四步所获得的模型中,得到该流域当前的强来水事件级别;

14、当至少2个流域出现一级及以上强来水事件时,同时不超过1个流域出现二级及以上强来水事件,则待判定地区电网全流域一级强来水事件;

15、当至少2个流域出现二级及以上强来水事件时,同时不超过1个流域出现三级及以上强来水事件,则待判定地区电网全流域二级强来水事件;

16、当至少2个流域出现三级及以上强来水事件时,同时不超过1个流域出现四级及以上强来水事件,则待判定地区电网全流域三级强来水事件;

17、当至少2个流域出现四级强来水事件时,则待判定地区电网全流域四级强来水事件

18、第五步,对于待判定地区电网,根据相应的强来水事件等级进行预警并给出应对措施,然后依据应对措施进行相应的控制。

19、进一步,优选的是,第一步中,采集近10年待判定地区电网各个流域流域日流量数据、对应时间的集雨面日降水数据,形成流量-降水数据库。

20、进一步,优选的是,第一步中,待判定地区电网为南方电网。

21、进一步,优选的是,第一步中,流域包括珠江中上游、乌江、澜沧江和金沙江四大流域。

22、进一步,优选的是,第三步中,训练时,训练集与测试集的比例为7:3,采用训练集进行训练,并采用测试集进行测试。

23、进一步,优选的是,第五步中,当待判定地区电网为一级强来水事件时,则进行一级强来水事件预警,应对措施为持续关注流域流量和降雨预测,做好值班跟踪。

24、进一步,优选的是,第五步中,当待判定地区电网为二级强来水事件时,则进行二级强来水事件预警,应对措施为根据当前水电站蓄水情况调整水电发电安排,确保发电和蓄水平衡。

25、进一步,优选的是,第五步中,当待判定地区电网为三级强来水事件时,则进行三级强来水事件预警,应对措施为根据当前水电站蓄水情况调整水电发电安排,确保发电和蓄水平衡。

26、进一步,优选的是,第五步中,当待判定地区电网为四级强来水事件时,则进行四级强来水事件预警,应对措施为积极采取蓄水措施,降低弃水风险。

27、本发明第一步中,一条样本即为该流域该日的日流量数据、对应时间的集雨面日降水数据。

28、集雨面是流域集雨面积,具体是指流域分水线所包围的面积,可从地形图上确定分水线用求积仪或其它方法计算得到。

29、本发明与现有技术相比,其有益效果为:

30、目前对于电网强来水事件无明确判定和预警方法,本发明针对各流域及待判定地区电网全流域进行强来水事件的预测,明确了4个级别预警对应的降水阈值,可根据气象预报对调度部门进行地流域-南网全流域强来水事件进行不同级别预警,以便于提前进行准备工作及处理,确保发电和蓄水平衡,降低弃水风险。



技术特征:

1.一种流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第一步中,采集近10年待判定地区电网各个流域流域日流量数据、对应时间的集雨面日降水数据,形成流量-降水数据库。

3.根据权利要求1所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第一步中,待判定地区电网为南方电网。

4.根据权利要求3所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第一步中,流域包括珠江中上游、乌江、澜沧江和金沙江四大流域。

5.根据权利要求1所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第三步中,训练时,训练集与测试集的比例为7:3,采用训练集进行训练,并采用测试集进行测试。

6.根据权利要求1所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第五步中,当待判定地区电网为一级强来水事件时,则进行一级强来水事件预警,应对措施为持续关注流域流量和降雨预测,做好值班跟踪。

7.根据权利要求1所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第五步中,当待判定地区电网为二级强来水事件时,则进行二级强来水事件预警,应对措施为根据当前水电站蓄水情况调整水电发电安排,确保发电和蓄水平衡。

8.根据权利要求1所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第五步中,当待判定地区电网为三级强来水事件时,则进行三级强来水事件预警,应对措施为根据当前水电站蓄水情况调整水电发电安排,确保发电和蓄水平衡。

9.根据权利要求1所述的流域强来水事件天气过程判定及预警方法,其特征在于,第五步中,当待判定地区电网为四级强来水事件时,则进行四级强来水事件预警,应对措施为积极采取蓄水措施,降低弃水风险。


技术总结
本发明涉及一种流域强来水事件天气过程判定及预警及预警方法,属于电网技术领域。该方法包括历史待判定地区电网各个流域日流量数据、对应时间的集雨面日降水数据,形成样本,并构成流量‑降水数据库;依据4个阈值区间对流量‑降水数据库中的样本进行筛选并标注;构建各个流域强来水事件预测模型并进行预测;依据预测结果对待判定地区电网进行判别,得到对应待判定地区电网的强来水事件等级;根据相应的强来水事件等级进行预警并给出应对措施,然后依据应对措施进行相应的控制。本发明针对各流域及待判定地区电网全流域进行强来水事件的预测,可根据气象预报对调度部门进行地流域‑南网全流域强来水事件进行不同级别预警,易于推广应用。

技术研发人员:何爽,徐吉用,蒋绍华,罗智宏,张媛琳,谭宽,蒋莹,岳倩倩,朱艳琼,张海鹏
受保护的技术使用者:云南电网有限责任公司红河供电局
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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