[發明專利]抽水蓄能電站過渡過程性能評價方法及裝置

在審

• 申請號: 202011444447.X
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112541673A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 周喜軍;丁景煥;李鈺蘭;王玨;楊威嘉;江獻玉;楊建東;楊靜;韓文福;徐三敏;楊柳
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網新源控股有限公司;國網新源控股有限公司技術中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N7/02;G06Q50/06
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔

本申請提供一種抽水蓄能電站過渡過程性能評價方法，該方法首先確定多項評價指標，獲取多種導葉關閉方式中任一方式下的多項評價指標的監測值；然后獲取權重向量，以及基于各項評價指標的監測值與參考值，計算各項評價指標對應的劣化度，并確定評語集，基于預先確定的隸屬度函數，獲得隸屬度矩陣，根據權重向量和隸屬度矩陣，確定模糊評判向量；根據模糊評判向量和各個性能等級分別對應的評價分數，計算當前導葉關閉方式對應的過渡過程的性能總得分。該方法能夠對抽水蓄能機組不同工況點間的大波動過渡過程進行合理有效的評估。

技術領域

本申請一個或多個實施例涉及抽水蓄能技術領域，尤其涉及抽水蓄能電站過渡過程性能評價方法及裝置。

背景技術

抽水蓄能電站利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電的水電站，它可將電網負荷低時的多余電能，轉變為電網高峰時期的高價值電能，還適于調頻、調相，穩定電力系統的周波和電壓，且宜為電網事故備用。

抽水蓄能電站在日常運行過程中，由于工作條件的經常變化可能導致水輪機處于不同工況點之間的過渡過程之中，尤其是大波動過渡過程，雖然歷時短暫，但伴隨著工況參數大幅度的急劇變化，由水流慣性與機器運動慣性引起很大的動態附加荷載和一系列復雜的物理現象，對抽水蓄能電站的運行安全及運行質量有著極其重要的影響，因此需要對抽水蓄能電站的過渡過程的運行性能進行量化分析。其中，過渡過程即由一個穩定狀態過渡到另一個穩定狀態所經歷的過程。

為更好地控制水電站大波動過渡過程問題，現有文獻提出過多種量化分析方法，例如以閥調節理論為基礎的計算方法、以狀態方程優化方法為基礎的數值解法、以特征方程和水輪機控制方程為主體的水輪機甩負荷過渡過程最優調節規律的數值解法等。可見，抽水蓄能電站水力過渡過程的分析計算方法已比較成熟，但目前對大波動過渡過程性能的評估還缺乏一套完整的指標體系和行之有效的評價方法，尤其是缺乏基于抽水蓄能機組而建立的量化評估方法，因而有必要建立一套新的量化評估方案，這對提高機組運行的穩定性有著一定的工程應用價值和理論指導意義。

鑒于此，如何對抽水蓄能機組不同工況點間的大波動過渡過程的性能進行合理有效的評估，成為本領域技術人員有待解決的技術問題。

發明內容

本申請一個或多個實施例描述了一種抽水蓄能電站過渡過程性能評價方法及裝置，用以解決上述問題。

根據第一方面，本申請實施例提供了一種抽水蓄能電站過渡過程性能評價方法，該方法包括：

確定多項評價指標，獲取多種導葉關閉方式中任一方式下的多項評價指標的監測值；獲取權重向量，權重向量包括各項評價指標分別對應的權重；基于各項評價指標的監測值與參考值，計算各項評價指標對應的劣化度，劣化度用于表征當前運行狀態相對于目標運行狀態的偏離程度；確定評語集，評語集中的多個元素用于表征過渡過程性能的多個等級；基于預先確定的隸屬度函數，獲得隸屬度矩陣，隸屬度矩陣用于表征各項評價指標對應的劣化度相對于評語集中各元素的隸屬度；根據權重向量和隸屬度矩陣，確定模糊評判向量；根據模糊評判向量和各個性能等級分別對應的評價分數，計算當前導葉關閉方式對應的過渡過程的性能總得分。

在一個實施例中，多項評價指標，包括：機組轉速上升值、轉速波動次數、蝸殼壓力、尾水管壓力和調壓室涌浪水位。

在一個實施例中，獲取權重向量，具體包括：將多項評價指標相對于過渡過程性能的相對重要性進行兩兩比較，采用1-9標度法標記比較結果，構建出判斷矩陣；對判斷矩陣進行一致性檢驗；判斷矩陣通過一致性檢驗時，對判斷矩陣進行歸一化處理，獲得權重向量。

在一個實施例中，隸屬度函數通過將半嶺形分布隸屬度函數和三角形分布隸屬度函數相結合而獲得。

在一個實施例中，基于各項評價指標的監測值與參考值，計算各項評價指標對應的劣化度，包括：以各項評價指標的監測值與參考值作為自變量，通過預先確定的劣化度計算函數，計算各項評價指標對應的劣化度；其中，參考值包括極限值和許可值。