[發明專利]一種水電機組運行方式的優化方法

有效

• 申請號: 201410140336.8
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103927592A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 安學利;潘羅平;張飛
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

1.一種水電機組運行方式的優化方法，其包括以下步驟：

1）建立水電機組現場效率試驗樣本庫；

收集并分析整理水電機組現場的效率試驗數據，建立水電機組現場效率試驗樣本庫，樣本庫中的數據包括水電機組的工作水頭H、機組出力P和機組效率η；

2）根據步驟1）中建立的水電機組現場效率試驗樣本庫中有限個工作水頭H和機組出力P的水電機組現場試驗數據，采用Shepard曲面插值方法，建立基于Shepard插值曲面的不同工作水頭H和不同機組出力P下的水電機組效率模型：

ηs=Σi=1nwiηi/Σi=1nwi,]]>

式中，w_i為權重，表示第i個試驗樣本點(H_i,P_i)對機組效率η_s的貢獻大小，d_i＝[(H_i-H_s)²+(P_i-P_s)²]^0.5為第i個試驗樣本點(H_i,P_i)與待計算樣本點(H_s,P_s)之間的距離；b為待定參數，取大于1的常數，b取值越大，靠近待計算樣本點(H_s,P_s)處的Shepard插值曲面越平坦，遠離待計算樣本點(H_s,P_s)處的Shepard插值曲面越陡峻；

3）對水電機組的運行方式進行優化，其具體包括：

①將水電機組某運行時刻下當前工作水頭H和該工作水頭H下的不同機組出力P均代入基于Shepard插值曲面的水電機組效率模型中，實時計算得到當前運行時刻水電機組當前工作水頭H下的運行特性曲線；

②根據運行特性曲線，找出當前運行時刻任意機組出力P下的機組效率η的最大值；

③在不同工作水頭H下，將水電機組的負荷分配在機組效率η的最大值附近，完成對水電機組運行方式的優化。

2.如權利要求1所述的一種水電機組運行方式的優化方法，其特征在于：所述步驟2）中，采用以下步驟建立基于Shepard插值曲面的不同工作水頭H下的水電機組效率模型：

①將水電機組現場效率試驗樣本庫中的n個試驗樣本(H_i,P_i,η_i)中工作水頭H_i和機組出力P_i構成的點(H_i,P_i)看作試驗樣本點，將機組效率η_i看作試驗樣本點(H_i,P_i)處的響應值，其中，i＝1,2,?,n；采用基于試驗樣本點(H_i,P_i)的Shepard曲面插值方法，計算待計算樣本點(H_s,P_s)對應的機組效率η_s，使得歐氏距離E最小；歐氏距離E為：

E=Σi=1nwi[ηs-ηi]2;]]>

②計算滿足歐氏距離E最小的待計算樣本(H_s,P_s,η_s)中水電機組工作水頭H_s和機組出力P_s對應的機組效率η_s，即：

為滿足minE=Σi=1nwi[ηs-ηi]2,]]>

對歐氏距離求導數并令其為0，計算得到使歐氏距離E最小的待計算樣本點(H_s,P_s)中水電機組工作水頭H_s和機組出力P_s與機組效率η_s之間的映射關系，即基于Shepard插值曲面的水電機組效率模型為：

ηs=Σi=1nwiηi/Σi=1nwi.]]>