本发明属于水力发电领域，涉及区域发生降雨时梯级径流式小型水电站的来水量计算提供了一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法及系统，尤其适用于评估流域梯级径流式小型水电站的发电能力。
背景技术：
1、风电、光伏发电等可再生能源不断发展，发电占比日益提高，中国的电源结构也在逐渐调整和变化。水电作为丰富的调节性资源，能够提高电力系统对负荷的调节能力，促进风、光等新能源的消纳和电力系统的安全稳定运行。在水电站运行的过程中，来水量的不确定性是制约流域分散分布的小型水电站发挥自身优良性能的关键，影响了对小型水电站发电能力的正确评估与合理调控。因此，根据降雨量等气象因素对流域各水电站的来水量进行计算，对于梯级小型水电站充分发挥自身优良性能至关重要。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是，现阶段因难以确定各时刻梯级径流式小型水电站来水量从而难以准确评估其发电能力，为此提供一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法，依据当地的水文数据、气象预测数据信息，通过构建分布式水文模型以考虑区域未来降雨的产汇流过程和水流演进过程对流域各栅格径流量的影响，根据各水电站的集水面积栅格分布，确定各水电站未来24小时中各时段（如15min）的来水量，从而对梯级径流式小型水电站的发电能力进行较为合理准确的评估和计算。
2、为此，本发明采用如下的技术方案：
3、一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法，包括：
4、依据目标地区内流域各区域水流的流向流量信息将流域划分成若干栅格，其中，每一栅格内水流流向相同；并根据流域各小型水电站分布情况确定各水电站的集水面积栅格分布；
5、获取目标地区的水文数据，并据此对每一栅格构建基于新安江模型的分布式水文模型；
6、获取目标地区未来一天内的预测降雨数据，根据构建的分布式水文模型计算出在未来每小时各栅格区域的产流量；并结合各栅格的上下游关系依据马斯京根法计算每一栅格对应流入栅格的入流量；
7、根据未来每小时各栅格区域的产流量及来自上游栅格的入流量，按流向依据各小型水电站的集水面积栅格分布计算出未来各小时、各水电站的来水量。
8、进一步地，所述依据目标地区内流域各区域水流的流向流量信息将流域划分成若干栅格，具体为：
9、根据目标地区的数字高程模型，在arcgis上分析水流的流向和流量信息，绘制目标流域矢量图，并据此将流域划分成若干栅格。
10、进一步地，所述基于新安江模型的分布式水文模型包括：三层蒸散发模型、蓄满产流模型、分水源模型和汇流计算模型。
11、进一步地，所述获取目标地区的水文数据，包括：
12、蒸散发模型所需要的上层、下层及深层土壤张力水容量、蒸散发折算系数、深层蒸散发系数；蓄满产流模型中所需要的流域平均张力水蓄水容量、张力水蓄水容量曲线的方次、区域不透水面积占比；分水源模型中所需要的自由水蓄水容量对地下径流、壤中流的出流系数、流域自由水蓄水容量最大值、流域平均自由水蓄水容量；汇流计算模型中所需要的地面、地下、壤中流径流消退系数。
13、进一步地，获取目标地区未来一天内的预测降雨数据，根据构建的分布式水文模型计算出在未来每小时各栅格区域的产流量，表示如下：
14、
15、其中表示栅格i所在地区在t时刻的降雨量；是表达降雨量与栅格i在t时刻降雨产流量之间映射关系的分布式新安江模型，ri,t表示栅格i区域在t时刻的产流量。
16、进一步地，所述结合各栅格的上下游关系依据马斯京根法计算每一栅格对应流入栅格的入流量，表示如下：
17、
18、其中，表示栅格j在t时刻的出流量，表示栅格j在t时刻对应流入栅格i的入流量，为的系数。
19、一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测系统，包括：
20、栅格划分模块，用于依据目标地区内流域各区域水流的流向流量信息将流域划分成若干栅格，其中，每一栅格内水流流向相同；并根据流域各小型水电站分布情况确定各水电站的集水面积栅格分布；
21、分布式水文模型构建模块，用于获取目标地区的水文数据，并据此对每一栅格构建基于新安江模型的分布式水文模型；
22、产流量和入流量预测模块，用于获取目标地区未来一天内的预测降雨数据，根据构建的分布式水文模型计算出在未来每小时各栅格区域的产流量；并结合各栅格的上下游关系依据马斯京根法计算每一栅格对应流入栅格的入流量；
23、来水量计算模块，用于根据未来每小时各栅格区域的产流量及来自上游栅格的入流量，按流向依据各小型水电站的集水面积栅格分布计算出未来各小时、各水电站的来水量。
24、一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法。
25、一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时实现所述的一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法。
26、一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法的步骤。
27、本发明的有益效果是：
28、本发明在对流域分散分布的梯级小型水电站来水量的计算中考虑了降雨的产汇流过程以及水流传播的演进过程，通过基于栅格的新安江模型描述降雨与产流之间的映射关系，依靠马斯京跟法描述水流在河道传播过程中发生的水流演进特征，从而能够相对准确地评估梯级小水电的来水量和发电能力，对合理调度梯级小水电的发电、充分利用其发电能力有着重要意义。
1.一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据目标地区内流域各区域水流的流向流量信息将流域划分成若干栅格，具体为：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于新安江模型的分布式水文模型包括：三层蒸散发模型、蓄满产流模型、分水源模型和汇流计算模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标地区的水文数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标地区未来一天内的预测降雨数据，根据构建的分布式水文模型计算出在未来每小时各栅格区域的产流量，表示如下：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合各栅格的上下游关系依据马斯京根法计算每一栅格对应流入栅格的入流量，表示如下：
7.一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测系统，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法。
9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的一种基于分布式水文模型的梯级小水电来水量预测方法的步骤。
