[發明專利]一種水力發電系統建模方法和系統

在審

• 申請號: 201810554376.5
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108984825A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 戚永志;劉純;黃越輝;王躍峰;王偉勝;禮曉飛;黃阮明;凌亮;黃一超;王強;郭明星;杜非;張夢瑤
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網上海市電力公司經濟技術研究院;國家電網公司西南分部
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種水力發電系統建模方法和系統，包括：基于獲取水電站水庫的數據的完整性和差異性，建立水電模型。該方法和系統根據水電站水庫數據，建立了帶水庫的水電模型，提高了水電模型的準確性，能夠準確進行水電優先消納計算，并取得準確的計算效果。

技術領域

本發明屬于電力技術領域，具體涉及一種水力發電系統建模方法和系統。

背景技術

近年來，隨著風電、光伏以及水電的迅猛發展，研制應用于清潔能源消納能力計算的清潔能源生產模擬系統變得日益迫切。現有的清潔能源生產模擬系統主要用于風電和光伏優先消納能力計算，計算計劃水平年的棄風和棄光量，提出降低棄風和棄光水平的控制措施，但水電模型較為粗糙，無法模擬水電運行過程，影響了清潔能源計算的精度。為更好的計算清潔能源消納情況，亟需建立適應清潔能源生產模擬技術的水電建模方法和系統。

現有的應用于生產模擬的水電建模方法主要是考慮水電機組建模，建立水電機組電力和電量平衡關系，考慮水庫模型的研究較少，使得現有清潔能源生產模擬系統無法進行水電優先消納計算，或者計算結果不準確。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提出一種水力發電系統建模方法和系統。該方法和系統考慮了水電站水庫數據的完整性和差異性，建立不同的水電模型，并結合電力和電量約束，構建完整的水電模型，提升水電模型的可用性。

實現上述目的所采用的解決方案為：

一種水力發電系統建模方法，其改進之處在于：

獲取水電站水庫的數據和差異性，建立水電模型。

本發明提供的第一優選技術方案，其改進之處在于，所述獲取水電站水庫的數據和差異性，建立水電模型，包括：

建立已知水電機組NHQ函數、水位庫容函數、水位水頭函數、最大和最小庫容限制時的所述水庫的基于出庫流量的水電模型；

用所述水庫的已知入庫流量、耗水率函數、水位蓄能函數和庫容水位函數，構建基于耗水率的水電模型。

本發明提供的第二優選技術方案，其改進之處在于，建立所述當已知水電機組NHQ函數、水位庫容函數、水位水頭函數、最大和最小庫容限制時的，基于所述水庫出庫流量的水電模型，包括：

如下式計算水電機組n在t時刻的功率P_h(t,n)：

P_h(t,n)＝f_NHQ(R_g(t,n),h_g)(1)

如下式計算棄水電量E_h,c：

E_h,c＝f_NHQ(R_out(t,n)-R_g,max,h_g)·ΔT(2)

其中，f_NHQ(R_g,h_g)為水電機組NHQ函數，R_g(t,n)為水電機組n在t時刻的發電流量，h_g為發電水頭，R_out(t,n)為水電機組n在t時刻的出庫流量，R_g,max為發電流量最大值，ΔT為t時刻和上一時刻t-1間的間隔；

其中，R_g(t,n)按下式計算：

R_g(t,n)＝min(R_out(t,n),R_g,max)(3)

0＜R_out(t,n)＜R_out,max(4)