耦合数值天气预报的水库群预报优化调度系统

该技术来源于2016年大禹水利科学技术奖一等奖：变化环境下气象水文预报关键技术；获得5项发明专利：一种基于多目标优化抽样的水文模型不确定性分析方法；一种基于聚合水库蓄放水模拟的洪水预报方法；一种耦合长、中、短期径流预报信息的水库优化调度方法；一种基于灰色系统预测的离散微分动态规划方法；一种基于动态蓄水容量的洪水预报方法。

▲技术原理

该系统基于多气象预报中心数值降雨预报可利用性、基于数值降雨预报的流域径流预报、基于径流预报的水电站（群）发电调度研究的基础上，利用先进的SpringMVC、ExtJS等框架技术，将所涉及到的研究内容以模块化的方式进行集成，开发出一套性能稳定、功能丰富、交互性好、可扩展性强的水情测报分析及调度决策系统，为管理智能化提供有力支撑。

▲技术特点

（1）满足电力系统安全分区要求，在安全III区架设服务器，在其上部署云服务。为了云服务更加稳定，采用Citrix Xenserver开源的项目来部署云。满足通用性、高可靠性、高可扩展性、按需弹性分配及完善的运维要求。

（2）考虑到其数据资源量较为庞大，并且多以业务交互为主，因此选用Oracle数据库管理系统，以满足决策系统高稳定性、高可靠性、高效率、高吞吐量的要求。

（3）利用先进的SpringMVC、ExtJS等框架技术，将所涉及的研究内容以模块化的方式进行集成，保证其性能稳定、功能丰富、交互性好、可扩展性强。

（4）实现了气象预报信息从无到有：首次将四大气象中心的降雨预报数据引入到短期径流预报模块中；实现了从有到精：针对每个流域的不同特点进行统计分析，保证各流域都有一个相对可靠的降雨输入来源。

（5）实现了从科研到实际应用的过渡，引入气象因子，基于前期的水文气象要素，结合成因分析与数理统计方法，对未来长期的水文要素进行中长期预测。

（6）在发电调度管理上，国电电力发展股份有限公司首次提出水电能量平衡分析模型，该模型的建立有利于水电企业调整管控模式，整合各方资源，以取得最优的水能利用效率和最大的经济效益。

综上所述，该软件在功能可扩展、数据库及参数库、算法库、数据处理效率、系统稳定性、功能适应性和易用性等方面与国内外同类软件产品相比，具备较大优势。

▲技术指标

（1）水情、雨情、工情、发电信息的实时监测，超警戒时指标告警。

（2）对实时/历史信息查询，并可进行数据修正。

（3）自动/手动降雨预报信息下载及处理。

（4）基于实测或预报信息的短/中/长期径流预测。

（5）基于径流预报的短/中/长期发电调度方案编制。

（6）报表模块，实现快速报表。

（7）径流预报模型以及调度模型的管理。

（8）管理用户信息的同时赋予用户访问的权限。

（9）移动端App。

▲应用范围及前景

适用于基于数值降雨预报的流域径流预报、基于径流预报的水电站（群）发电调度，以及基于以上信息的综合决策。

案例：该系统已成功在“国电电力水情测报分析及调度决策系统项目”进行推广应用，在一年多的运行期间，国电电力和禹水电开发公司与大连理工大学对系统的各项功能以及计算结果正确性进行了多轮测试和检查。测试和检查结果表明，系统各项设计功能正常使用且计算结果正确。对系统各模块下的各项功能进行测试，符合既定要求，用户反馈良好。

▲持有单位信息