[發(fā)明專利]一種基于尾水位的徑流式水電站大數(shù)據(jù)優(yōu)化運行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010703066.2
• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111832830B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬躍先;鄧旭;王朋;郭峰;郭洋洋;劉紀軒
• 申請（專利權(quán)）人: 河南鄭大水利科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
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本發(fā)明提出了一種基于尾水位的徑流式水電站大數(shù)據(jù)優(yōu)化運行方法，通過采集電站運行的尾水位、各臺機組的出力情況，形成水電站優(yōu)化運行的大數(shù)據(jù)平臺，在水電站運行中，一旦出現(xiàn)尾水位，則可通過大數(shù)據(jù)尋找最優(yōu)工況，指導(dǎo)電站開機，該方法利用尾水位反應(yīng)電站引用流量，誤差較小，便于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利工程，具體涉及一種基于尾水位的徑流式水電站大數(shù)據(jù)優(yōu)化運行方法。

背景技術(shù)

徑流式水電站是一種常見的水電站布置形式，其無法對來流進行調(diào)節(jié)，現(xiàn)有技術(shù)雖然研究了其優(yōu)化運行方法，但是其運行多依賴于一些理論數(shù)據(jù)，這些理論數(shù)據(jù)多與電站的實際運行產(chǎn)生誤差，優(yōu)化結(jié)果存在誤差。

徑流式水電站在運行過程中，多依賴于上游來水量，但由于測量裝置的誤差以及安裝條件的不具備，現(xiàn)有徑流式水電站多采用經(jīng)驗估計法，并按照經(jīng)驗開機，上述開機無法進行優(yōu)化，也無法形成大數(shù)據(jù)的分析平臺。水電站存在較大的優(yōu)化空間。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明提供一種基于尾水位的徑流式水電站大數(shù)據(jù)優(yōu)化運行方法，所述徑流式水電站安裝有尾水位采集裝置、各臺機組的出力采集裝置，其特征在于：該方法包括如下步驟：

S1：在前池水位穩(wěn)定運行后，采集電站運行時段下的各臺機組出力、尾水位，其中各臺機組出力與尾水位在時間關(guān)系上一一對應(yīng)；

S2：對各臺機組的出力進行相加，得到機組各時段的總出力，繼而得到尾水位-機組總出力-各機組出力的一一對應(yīng)關(guān)系，上述對應(yīng)關(guān)系為時間上的對應(yīng)關(guān)系；

S3：對上述對應(yīng)關(guān)系進行數(shù)據(jù)處理，得到水電站運行大數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理為：對于同一尾水位對應(yīng)下的多個機組工況，選擇機組總出力最大的一組工況，并記錄該尾水位與該工況下的機組總出力、各臺機組的出力，形成大數(shù)據(jù)；后續(xù)運行過程中，一旦出現(xiàn)該尾水位對應(yīng)的機組總出力大于大數(shù)據(jù)中得到的機組總出力，則采用該較大的出力值，代替原大數(shù)據(jù)中的機組總出力值，記錄該尾水位對應(yīng)的較大機組總出力及其對應(yīng)的各臺機組出力，替換原大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)，形成新的大數(shù)據(jù)；

S4：水電站在運行過程中，保持前池水位穩(wěn)定運行，并采集尾水位，并在大數(shù)據(jù)中查找尾水位對應(yīng)的機組最優(yōu)出力，所述查找方式為：若采集到的尾水位等于大數(shù)據(jù)中的某一尾水位，則找出大數(shù)據(jù)的該尾水位對應(yīng)的各臺機組出力，其即為機組最優(yōu)出力；若采集到的尾水位不等于大數(shù)據(jù)中的某一尾水位，則找出與采集到的尾水位相鄰的兩個尾水位進行差分，并對應(yīng)得到各臺機組的出力的差分值，該出力的差分值即為機組最優(yōu)出力；

S5：將機組出力調(diào)整至步驟S4中得到的最優(yōu)出力。

作為優(yōu)選，所述尾水位采集裝置的采集精度為1cm，采集時間間隔為3s。

作為優(yōu)選，所述步驟S4中的水電站運行方式為：根據(jù)來流量按照經(jīng)驗開機運行或者根據(jù)來流量按照優(yōu)化運行方式開機運行。

作為優(yōu)選，所述前池水位穩(wěn)定運行是指前池水位在一定時間內(nèi)維持不變，且前池水位穩(wěn)定在正常高水位，此時電站用水量等于來水量，所述一定時間維持不變可以選擇為1h內(nèi)前池水位變化幅度不超過2cm。

本發(fā)明的原理在于：

對于電站的引用流量而言，尾水位相對比較平穩(wěn)，對于水電站的發(fā)電用水量，均通過機組下泄到尾水池或尾水渠道中，因此，尾水位的高低可以反應(yīng)電站的用水情況，采用尾水位反映電站的發(fā)電流量，可以通過尾水位采集裝置，其誤差較小；

此外，利用大數(shù)據(jù)分析平臺，通過采集水電站的長系列運行資料，并自動找出任一尾水位對應(yīng)的各種工況下的出力最大的工況，該尾水位對應(yīng)的即為電站的發(fā)電流量，并采取記錄形成大數(shù)據(jù)平臺，一旦下次出現(xiàn)該尾水位，則自動選擇歷史上該尾水位對應(yīng)出力的最大的工況，即該工況下各機組對應(yīng)的出力值，直接將各機組開機至該出力值，即可。該出力組合是該尾水位對應(yīng)下的最優(yōu)工況，憑借大數(shù)據(jù)的自動更新功能，即可實現(xiàn)水電站的優(yōu)化運行。