[發(fā)明專利]水電站發(fā)電負荷快速減少后水庫的精準控制方法

有效

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• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113065761B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 蔡鵬;胡仁焱;陳申偉;劉亞新;林顯;李鵬;劉俊;曹海;陶興勇
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;E02B8/04;G06Q50/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

水電站發(fā)電負荷快速減少后水庫的精準控制方法，包括步驟：STEP1.全廠負荷快速減少動態(tài)監(jiān)測及補水必要性判斷；STEP2.確定補水流量及其組合方式；STEP3.下達與執(zhí)行閘門命令。本發(fā)明可根據水電站下游的水位變幅控制要求，智能化給出水電站發(fā)電負荷快速減少時需要補水的流量，并根據下游水位及出庫流量控制要求，自動生成閘門開啟方案。本發(fā)明可廣泛應用于航運調度對下游水位變化敏感的水電站，保證水電站下游航運安全并兼顧經濟性。

技術領域

本發(fā)明涉及水電站水庫調度領域，具體涉及一種水電站發(fā)電負荷快速減少后水庫的精準控制方法。

背景技術

常見大型水電站，一般具有防洪、發(fā)電、航運等多重功能，正常調度過程中應兼顧發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運等綜合效益，力爭效益最大化。航運作為影響水電站調度的重要因素，使得水電站在運行過程中受到出庫流量、下游水位、下游小時變幅、下游日變幅等眾多條件的嚴格約束。

水電站運行過程中，其出庫流量通常由閘門泄水流量和發(fā)電流量兩部分組成。通過開啟不同的閘門及開度，可實現閘門泄水流量的精準控制。在實時調度過程中，水電站運維單位可根據閘門調度方案控制閘門啟閉及開度。發(fā)電流量指水電站發(fā)電時所引用的水流量。隨著水電站單機容量和總裝機容量的提升，電站發(fā)電流量調節(jié)過程變幅也越來越大，當電網或電站設備發(fā)生故障導致發(fā)電負荷大幅減少時，發(fā)電流量也跟隨同步減小，造成下游河道水位和流量波動，給下游航運帶來不利影響，嚴重威脅航運安全。

目前大多數水電站面對發(fā)電流量快速減少的情況時，通過計算出發(fā)電負荷變化對應的發(fā)電流量變化，然后加開泄水閘門，增加同等流量的方法來保證航運安全。此方法主要存在以下不足：第一是可能造成向下游河道補水不及時。某些水電站下游河道狹窄，對出庫流量變化敏感，如果不能及時向下游河道補水，下游水位將快速減少，尤其在電站面對先后多重故障時，流量變化情況復雜，需要持續(xù)人工計算和調整閘門運行方式，可能造成補水不及時情況。第二是不具有經濟性。面對同等發(fā)電流量變化，導致的下游水位變幅可能不一樣，比如發(fā)電流量快速變化前下游水位已處于上漲階段，則發(fā)電流量快速減少后下游水位變化幅值相對小，如果流量變化前下游水位處于下降階段，則發(fā)電流量快速減少后下游水位變化幅值將更大。因此，沒必要任何情況下都采用補水流量與減少的發(fā)電流量相等的方法，尤其是在水庫運行枯期，可以減少部分下泄流量，發(fā)揮出更好的經濟效應。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種水電站發(fā)電負荷快速減少后水庫的精準控制方法，能夠通過計算水庫流量時段內是否超標來決定是否需要進行補水操作，并計算補水流量值及操作組合方式。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

水電站發(fā)電負荷快速減少后水庫的精準控制方法，包括步驟：

STEP1、水電站負荷快速減少動態(tài)監(jiān)測及補水必要性判斷；

STEP2、確定補水流量及其組合方式；

STEP3、下達與執(zhí)行閘門命令。

上述的STEP1的具體步驟為：

STEP1.1、以u分鐘為步長，將時間劃分為一系列連續(xù)的時段，動態(tài)監(jiān)測和記錄每個時段內電站發(fā)電流量變化量、閘門下泄流量變化量、時段末電站下游水位、時段末電站總出庫流量等信息；

STEP1.2、針對第i時段，根據第i-1時段末電站總出庫流量值，結合下游水位流量曲線，計算第i時段電站發(fā)電流量變化量導致的下游水位變幅；

STEP1.3、根據第i-1時段末的下游水位值，計算截至該時段末，下游水位已經達到的變幅值△Z_i-1；

STEP1.4、結合△Z_i-1以及第i時段電站發(fā)電總出庫流量變化量導致的下游水位變幅△A_i，計算出第i時段后下游水位的總變幅值△Z_i：