[發明專利]多洞多機水電水利工程能量指標計算方法

有效

• 申請號: 201810145791.5
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108074049B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 周佳;柏睿;李亮
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 李凌峰

1.多洞多機水電水利工程能量指標計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

實時采集設定時段內水電站的平均發電凈水頭、分配的發電流量、發電機能量轉換效率、水輪機的轉輪直徑及對應的水輪機效率，根據采集的平均發電凈水頭、分配的發電流量、發電機能量轉換效率、水輪機的轉輪直徑及對應的水輪機效率計算出對應時段內水電站的出力系數；

根據設定時段內實時采集的平均發電凈水頭和分配的發電流量與計算出的出力系數計算對應設定的總時段內的年發電量，選取年發電量最大的年發電量對應的流量分配作為最優流量分配，并計算最優流量分配下的其它能量指標；

所述各出力系數對應設定的總時段內的最大的年發電量的計算公式為：

其中，E_T為水電站最大的年發電量，M_t為第t時段小時數，Q_t為水電站第t時段發電流量，H_t為水電站在第t時段平均發電凈水頭，T為設定的總時段，A_t為水電站第t時段出力系數，A_t＝9.81η_水輪機(H_t,Q_t,D)η_發電機，η_水輪機為水輪機能量轉換效率，η_發電機為發電機能量轉換效率，D為水輪機的轉輪直徑；

所述設定的總時段內的最大年發電量及其它能量指標的計算過程具體包括以下步驟：

步驟1、采集預設的參數，所述預設的參數包括：水庫入庫流量過程I(t)，電站廠房水位與流量關系Z_d＝Z(Q_t)，水庫正常蓄水位Z_N和水庫死水位Z_min，并定義：水電站引水隧洞條數為M，隧洞序號為i，其中1≤i≤M，各引水隧洞對應機組臺數為N_i，機組序號為j，其中1≤j≤N_i，各引水隧洞第t時段引用發電流量為Q_i,t，各機組第t時段引用發電流量為第t時段最大引用發電流量為各機組轉輪直徑為D_1j，轉速為n_j，洞機引水發電流量離散點數目分別為Num₁，Num₂，離散點序號分別為k₁和k₂，其中0≤k₁≤Num₁，0≤k₂≤Num₂；

步驟2、從第1條引水隧洞，即i＝1開始，發電流量從k₁＝0開始定為其中當i＝1時，計算引水隧洞水頭損失HLoss_i,k1；q_t為水電站第t時段入庫流量；

步驟3、從當前引水隧洞對應的第1臺機組，即j＝1開始，引水發電流量從k₂＝0開始定為其中當j＝1時，計算機組水頭損失HLoss_j,k2；

步驟4、根據水庫運行過程確定上游庫水位Z_up，所述上游庫水位Z_up取正常蓄水位Z_N和死水位Z_min的平均值，即

步驟5、根據電站廠房水位與流量關系Z_d＝Z(Q_t)查取下游水位Z_d；

步驟6、根據上游庫水位Z_up、下游水位Z_d、引水隧洞水頭損失HLoss_i,k1、機組水頭損失HLoss_j,k2計算發電水頭H_i,j，并根據水輪機相似律換算公式，計算求得單位轉速和單位流量并結合水輪機綜合特性曲線查求水輪機效率計算出力系數其中發電機能量轉換效率η_發電機較為穩定，根據發電機設備固有特性設為固定值，同時計算出當前流量分配下的發電出力

步驟7、返回步驟3，依次遍歷N_i-1臺機組，當為第N_i臺機組時，依次遍歷Num₂個離散點，計算相應機組總出力并記錄，求出第i條引水隧洞當前流量分配下的最優機組發電總出力

步驟8、依次從第1臺至第N_i-1臺逐臺機組遍歷Num₂個離散點，重復步驟3至步驟7，求出第i條引水隧洞當前流量分配下的最終最優機組發電總出力；

步驟9、返回步驟2，依次遍歷M-1條引水隧洞，當為第M條引水隧洞時，依次遍歷Num₁個離散點，計算相應電站總出力并記錄，求出電站當前流量分配下的最優發電總出力N_t＝∑N_i,t；

步驟10、依次從第1條至第M-1條逐條引水隧洞遍歷Num₁個離散點，重復步驟2至步驟9，求出電站當前流量分配下的最優發電總出力及發電量；

步驟11、遍歷所有計算時段，重復步驟1至步驟10，求出計算周期內電站的最大的年發電量及相應發電過程。