[發(fā)明專利]一種梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110607549.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN113300414A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧旭;郭峰;郭洋洋;王朋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南鄭大水利科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/14;G06F17/18
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• 代理人: 暫無信息

1.一種梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法，所述梯級(jí)水電站包括上游水庫(kù)電站和下游的徑流式水電站，其中水庫(kù)電站為1座，徑流式電站為n座，所述徑流式水電站均包括壓力前池，所述水庫(kù)電站的尾水依次連接下游的徑流水電站，即梯級(jí)水電站存在確定的水力關(guān)系，所述定負(fù)荷運(yùn)行為所述梯級(jí)水電站執(zhí)行給定負(fù)荷運(yùn)行，所述調(diào)整方法包括如下步驟：

S1：監(jiān)測(cè)上游水庫(kù)電站的水庫(kù)庫(kù)水位，按照流量從小到大的順序，進(jìn)行水庫(kù)電站和下游徑流式水電站的廠內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行，求出各流量對(duì)應(yīng)的水庫(kù)電站以及下游徑流式電站對(duì)應(yīng)的最優(yōu)負(fù)荷，并累加水庫(kù)電站及下游徑流式電站的最優(yōu)負(fù)荷，求出當(dāng)前庫(kù)水位下，各流量對(duì)應(yīng)的梯級(jí)水電站最優(yōu)負(fù)荷，從而形成梯級(jí)水電站在當(dāng)前水位下的流量—最優(yōu)負(fù)荷庫(kù)；

S2：按照給定負(fù)荷，查找S1中求得的梯級(jí)水電站當(dāng)前水位下的流量—最優(yōu)負(fù)荷庫(kù)，查找該給定負(fù)荷對(duì)應(yīng)的流量，按照該流量與當(dāng)前庫(kù)水位，分別進(jìn)行水庫(kù)電站和下游徑流式水電站的廠內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行，得出水庫(kù)電站和下游徑流式水電站的機(jī)組負(fù)荷分配；

S3：按照S2中求得的水庫(kù)電站和下游徑流式水電站的機(jī)組負(fù)荷分配進(jìn)行開機(jī)運(yùn)行，其中下游徑流式水電站開機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后，觀察壓力前池水位，當(dāng)壓力前池水位下降，則減少負(fù)荷至壓力前池穩(wěn)定高水位運(yùn)行；當(dāng)壓力前池水位上升，則增加負(fù)荷至壓力前池穩(wěn)定高水位運(yùn)行；至下游徑流式水電站運(yùn)行穩(wěn)定后，采集梯級(jí)水電站的總負(fù)荷；

S4：將采集到的梯級(jí)水電站的總負(fù)荷與給定負(fù)荷進(jìn)行比較，計(jì)算其負(fù)荷差值ΔN；當(dāng)負(fù)荷差值ΔN小于設(shè)定值時(shí)，完成定負(fù)荷分配，梯級(jí)水電站按照既有方式運(yùn)行；當(dāng)負(fù)荷差值ΔN大于設(shè)定值時(shí)，執(zhí)行步驟S5；

S5：采集水庫(kù)庫(kù)水位、下游徑流式水電站的壓力前池水位，采集水庫(kù)電站以及下游徑流式水電站的尾水位，由所述庫(kù)水位、壓力前池水位、尾水位，分別計(jì)算水庫(kù)電站和下游徑流式水電站的毛水頭，其分別為H（1）、H（2）……H（n+1）；按照所述毛水頭的比例進(jìn)行負(fù)荷差值分配，其中水庫(kù)電站的總負(fù)荷調(diào)整為H（1）×ΔN/（H（1）+H（2）+……+H（n+1）），下游徑流式水電站依次按照該調(diào)整方式進(jìn)行電站負(fù)荷調(diào)整；

S6：按照S5中的負(fù)荷調(diào)整進(jìn)行梯級(jí)水電站的各級(jí)電站負(fù)荷調(diào)整，并執(zhí)行步驟S4。

2.如權(quán)利要求1所述的梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于：所述水庫(kù)電站的廠內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行為：對(duì)于任一下泄流量，根據(jù)當(dāng)前庫(kù)水位進(jìn)行廠內(nèi)機(jī)組分配，計(jì)算得到機(jī)組分配流量對(duì)應(yīng)機(jī)組出力最大的一組，作為當(dāng)前下泄流量對(duì)應(yīng)的最優(yōu)負(fù)荷。

3.如權(quán)利要求1所述的梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于：所述徑流式電站的廠內(nèi)優(yōu)化運(yùn)行為：對(duì)于任一下泄流量，根據(jù)徑流式水電站設(shè)計(jì)的壓力前池高水位進(jìn)行廠內(nèi)機(jī)組分配，計(jì)算得到機(jī)組分配流量對(duì)應(yīng)機(jī)組出力最大的一組，作為當(dāng)前下泄流量對(duì)應(yīng)的最優(yōu)負(fù)荷。

4.如權(quán)利要求2或3所述的梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于：所述水庫(kù)電站或下游徑流式水電站的尾水位可以根據(jù)尾水流量曲線進(jìn)行計(jì)算得到，即任一下泄流量都對(duì)應(yīng)確定的尾水位。

5.如權(quán)利要求1所述的梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于：所述水庫(kù)水電站和下游徑流式水電站均可以求出任一流量對(duì)應(yīng)下的最優(yōu)機(jī)組負(fù)荷分配以及電站的最大出力。

6.如權(quán)利要求1所述的梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于：所述S4中的設(shè)定值為給定負(fù)荷的正負(fù)10%，負(fù)荷差值ΔN小于設(shè)定值表示為：負(fù)荷差值大于給定負(fù)荷的負(fù)10%，小于給定負(fù)荷的正10%。

7.如權(quán)利要求1所述的梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于：所述S4中的設(shè)定值為給定負(fù)荷的正負(fù)5%，負(fù)荷差值ΔN小于設(shè)定值表示為：負(fù)荷差值大于給定負(fù)荷的負(fù)5%，小于給定負(fù)荷的正5%。

8.一種執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的梯級(jí)水電站定負(fù)荷優(yōu)化運(yùn)行方法的系統(tǒng)，所述優(yōu)化系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、負(fù)荷分配模塊和負(fù)荷調(diào)整模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊可以采集水庫(kù)庫(kù)水位、下游徑流式水電站的壓力前池水位，采集水庫(kù)電站以及下游徑流式水電站的尾水位，并可以采集梯級(jí)水電站的出力；所述負(fù)荷分配模塊用于根據(jù)給定負(fù)荷，根據(jù)當(dāng)前庫(kù)水位，計(jì)算梯級(jí)水電站初次的各機(jī)組負(fù)荷分配；所述負(fù)荷調(diào)整模塊用于在初次負(fù)荷分配，徑流式水電站運(yùn)行穩(wěn)定后，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行梯級(jí)水電站的負(fù)荷調(diào)整。