[發明專利]一種計算水庫入庫流量的方法

有效

• 申請號: 202110398744.3
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113239642B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 陳崇彬;文亞瓊;李海州;黨存穎
• 申請（專利權）人: 大唐甘肅發電有限公司碧口水力發電廠;陳崇彬
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種計算水庫入庫流量的方法，其特征在于，基于水庫水量平衡原理，采用反推法循環迭代實時計算水庫入庫流量，具體包括如下步驟：

步驟1：收集和整理水輪發電機組運行特性資料，包括水輪發電機出廠設計規范，主廠房及安裝、岔管及引水洞典型剖面圖，大壩安全定期檢查資料匯編，水庫工程主要特征表，并根據省電科院水輪機效率特性試驗數據，率定全水頭水輪機效率曲線，按發電機效率值，制定發電機效率曲線，完成各種報表、圖形設計；

步驟2：分析計算發電流量、庫容增量、泄洪流量、機組停備期間導葉漏水量、地區民用生活或灌溉取水量、庫水面蒸發量及隢滲，建立水庫運行分析計算程序模板主界面；

發電流量計算公式為：Q＝N/g/H/η₁/η₂；其中，N為機組出力，g為重力加速度，H為壓力水頭，η₁為發電機效率，η₂為水輪機效率；求發電流量關鍵是要確定水輪機效率，根據廠家提供的水輪機運轉特性曲線作為基礎數據，按絕對效率試驗數據進行曲線率定，分段差值計算水頭損失，確定工作水頭，求出不同工況下的發電流量；

對于機組停備期間導葉漏水量，根據伯努利方程，將壓力換算成壓力水頭：H＝P/ρg，ρ為水的密度，g為重力加速度，P為流體中計算點的壓強；計算導葉漏水量Q＝V/t+Q_Z，t為鋼管道壓力變化值時間間隔，V為上平段的容積，Q_Z為閘門漏水量；根據壓力換算壓力水頭計算容積，壓力水頭按式修正，其中，h為計算水頭，H為壓力水頭；a為動能段修正系數，為1.0；v₀為用推求流量除以過流水斷面積而得的流速；

步驟3：根據水量平衡原理計算入庫流量，入庫流量＝發電流量+庫容增量+泄洪流量+機組停備期間導葉漏水量+地區民用生活或灌溉取水量+庫水面蒸發量及隢滲；

步驟4：反推循環迭代計算入庫流量，每次取得新的入庫流量計算結果后，利用新的計算結果參與修正，遞推地估算新的修正值；在30次迭代后或在兩次相鄰迭代得到數值的變化小于0.001時，停止迭代運算。

2.根據權利要求1所述的一種計算水庫入庫流量的方法，其特征在于，所述步驟2中發電流量計算關鍵在于確定水輪機效率，根據廠家提供的水輪機運轉特性曲線作為基礎數據，按絕對效率試驗數據進行曲線率定，分段差值計算水頭損失，確定工作水頭，求出不同工況下的發電流量。

3.根據權利要求1所述的一種計算水庫入庫流量的方法，其特征在于，所述步驟2中庫容增量W_Z的計算使用公式W_t下＝W_t+W_Z，W_t為t時刻時的庫容量，W_t下為下一個時段的庫容量。

4.根據權利要求3所述的一種計算水庫入庫流量的方法，其特征在于，所述庫容增量計算中需要及時率定，庫容曲線率定的間隔為1cm。

5.根據權利要求1所述的一種計算水庫入庫流量的方法，其特征在于，所述步驟2中按照不同閘門在不同水位及不同開度下計算泄洪流量。

6.根據權利要求1所述的一種計算水庫入庫流量的方法，其特征在于，所述步驟4中計算入庫流量時，對于水位波動、負荷及閘門泄流變化、時段長短、動庫容的影響，靈活加權計算作為時段平均值進行參數實時矯正。