[发明专利]一种水库水位波动处理方法

说明书

本发明涉及一种水库水位波动处理方法，包括：S1，获取目标水库的坝前水位历史数据；S2，对历史数据中的粗大数据进行剔除；S3，对经S2操作后的历史数据中的缺漏数据进行填补；S4，采用SG滤波方式对经S3操作后的历史数据进行滤波平滑处理；S5，采用原始的坝前水位历史数据计算径流倒挂率P0，采用经S4操作后的坝前水位数据计算径流倒挂率P1，判断P1是否小于P0，若是，则输出P1的值和经S4操作处理后的坝前水位数据，若否，则返回执行S4；其中径流倒挂率指出现目标水库的入库流量小于上游相邻水库出库流量现象的频率。该方法能够提高水库坝前水位的准确性，从而降低调度风险。

技术领域

本发明涉及水资源管理技术领域，尤其涉及一种水库水位波动处理方法。

背景技术

随着社会经济和技术的发展，人们对水利资源的开发利用也越来越充分和完善，水电站便是其中重要的一种方式。而水电站安全经济运行拥有十分复杂的监测体系。但在各类指标体系的构建中，坝前水位数据的测量是参与水电站水库安全经济运行重要组成部分，因为在进行水库调度等日常工作中，水库库容难以直接测量，需要以坝前水位作为间接测量数据，然后通过水位库容曲线转化为库容量，随后应用到水库水量计算中。但是现有技术中，坝前水位数据是直接采集水位瞬时测量值存入数据库，并将其运用在日常调度、风险评价等各项工作中。由于坝前水位存在较大波动，现有技术中缺乏对坝前水位测量特性的评估与处理，采用直接测量的坝前水位数据进行库容计算会存在较大误差，不仅增加了调度风险，也降低了水库调度指令的可行性。因此，急需一种对水库坝前水位测量数据进行处理的方法对坝前水位波动进行处理，以减小坝前水位误差，降低调度风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对坝前水位波动进行处理以减小坝前水位误差、降低调度风险的水库水位波动处理方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水库水位波动处理方法，包括如下步骤，

S1，获取目标水库的坝前水位历史数据；

S2，对历史数据中的粗大数据进行剔除；

S3，对经S2操作后的历史数据中的缺漏数据进行填补；

S4，采用SG滤波方式对经S3操作后的历史数据进行滤波平滑处理；

S5，采用原始的坝前水位历史数据计算径流倒挂率P0，采用经S4操作后的坝前水位数据计算径流倒挂率P1，判断P1是否小于P0，若是，则输出P1的值及经S4操作处理后的坝前水位数据，若否，则返回执行S4；其中径流倒挂率指出现目标水库的入库流量小于上游相邻水库出库流量现象的频率。

进一步的，所述S2中对粗大数据进行剔除的方式为：将历史数据中超过区间范围(μ-3σ,μ+3σ)的数据予以剔除，其中μ表示历史数据的均值，σ表示历史数据的标准差。

进一步的，所述S3中对缺漏数据进行填补的方式为，

其中，l表示填补的缺漏数据，单位为m，l₁、l₂表示历史数据序列中缺漏数据前后相邻的坝前水位数据，单位为m，t₁、t₂表示缺漏数据前后相邻的坝前水位数据对应的时刻，t表示缺漏数据期望的时刻。

进一步的，所述S4中采用SG滤波方式进行滤波平滑处理具体包括，

对进行粗大数据处理和缺漏数据处理后的历史数据采用如下拟合公式进行拟合：

其中，x_i表示滤波窗口中第i个待拟合的坝前水位数据，y_i表示第i个拟合后的数据，a₀，a₁，…，a_k-1为待求解的变量，k-1表示利用k-1次多项式拟合，其中k为自然数且k≥2；