[發明專利]一種梯級水電站定負荷優化運行方法及系統

在審

• 申請號: 202110607549.7
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113300414A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 鄧旭;郭峰;郭洋洋;王朋
• 申請（專利權）人: 河南鄭大水利科技有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/14;G06F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種梯級水電站定負荷運行的調整方法，充分考慮梯級水電站的水力關系，在考慮水電站廠內優化運行的基礎上，提供梯級水電站的負荷運行方式，對于運行穩定后出現的負荷偏差，提供負荷調整方式，從而實現給定負荷下的梯級水電站機組開機與調整運行方式。

技術領域

本發明涉及一種水電站優化運行方式，具體涉及一種梯級水電站定負荷優化運行方法及系統。

背景技術

梯級水電站是指在水力關系上形成梯級關系的水電站，其一般包括上游龍頭水庫和下游的徑流式水電站，水庫電站的尾水依次連接下游的徑流水電站，即梯級水電站存在確定的水力關系；水庫電站的發電尾水依次連接下游的徑流水電站，即不考慮引水渠道損失時，水庫電站的發電流量等于下游徑流式水電站的發電流量，這種梯級水電站可以較好的利用水力能量。

梯級水電站在承擔定負荷運行時，往往需要執行電網系統給定的負荷值，對于水庫電站，只要給定的負荷小于當前庫水位下的最大出力即可準確將機組開至給定負荷。但對于徑流式水電站，由于其來水已經確定（即上游水庫電站確定負荷下對應的發電流量），此時其負荷根據來水進行確定，不能再進行負荷調整。在進行梯級水電站負荷分配時，在給定水庫電站和梯級水電站的機組負荷后，由于徑流式水電站的來水已經確定，其有可能不能發至給定的負荷，也有可能超發給定負荷，從而導致初次的梯級水電站負荷分配與運行穩定后的梯級水電站實際負荷出現偏差，因此，對于梯級水電站進行定負荷運行分配時，需要制定合理科學的分配模式，并對于運行穩定后出現的偏差，進行合理的調整。

發明內容

本發明基于上述技術問題，提供一種梯級水電站定負荷優化運行方法及系統。

一種梯級水電站定負荷優化運行方法，所述梯級水電站包括上游水庫電站和下游的徑流式水電站，其中水庫電站為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，所述水庫電站的尾水依次連接下游的徑流水電站，即梯級水電站存在確定的水力關系，所述定負荷運行為所述梯級水電站執行給定負荷運行，所述調整方法包括如下步驟：

S1：監測上游水庫電站的水庫庫水位，按照流量從小到大的順序，進行水庫電站和下游徑流式水電站的廠內優化運行，求出各流量對應的水庫電站以及下游徑流式電站對應的最優負荷，并累加水庫電站及下游徑流式電站的最優負荷，求出當前庫水位下，各流量對應的梯級水電站最優負荷，從而形成梯級水電站在當前水位下的流量—最優負荷庫；

S2：按照給定負荷，查找S1中求得的梯級水電站當前水位下的流量—最優負荷庫，查找該給定負荷對應的流量，按照該流量與當前庫水位，分別進行水庫電站和下游徑流式水電站的廠內優化運行，得出水庫電站和下游徑流式水電站的機組負荷分配；

S3：按照S2中求得的水庫電站和下游徑流式水電站的機組負荷分配進行開機運行，其中下游徑流式水電站開機運行穩定后，觀察壓力前池水位，當壓力前池水位下降，則減少負荷至壓力前池穩定高水位運行；當壓力前池水位上升，則增加負荷至壓力前池穩定高水位運行；至下游徑流式水電站運行穩定后，采集梯級水電站的總負荷；

S4：將采集到的梯級水電站的總負荷與給定負荷進行比較，計算其負荷差值ΔN；當負荷差值ΔN小于設定值時，完成定負荷分配，梯級水電站按照既有方式運行；當負荷差值ΔN大于設定值時，執行步驟S5；

S5：采集水庫庫水位、下游徑流式水電站的壓力前池水位，采集水庫電站以及下游徑流式水電站的尾水位，由所述庫水位、壓力前池水位、尾水位，分別計算水庫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行負荷差值分配，其中水庫電站的總負荷調整為H（1）×ΔN/（H（1）+H（2）+……+H（n+1）），下游徑流式水電站依次按照該調整方式進行電站負荷調整；

S6：按照S5中的負荷調整進行梯級水電站的各級電站負荷調整，并執行步驟S4。

作為優選，所述水庫電站的廠內優化運行為：對于任一下泄流量，根據當前庫水位進行廠內機組分配，計算得到機組分配流量對應機組出力最大的一組，作為當前下泄流量對應的最優負荷。