[發(fā)明專利]一種徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111246049.1
• 申請(qǐng)日: 2021-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN113882333B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧旭;王朋;郭峰
• 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): G05D9/12
• 分類號(hào): G05D9/12;E02B9/00
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1.一種徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法，所述徑流式水電站包括壓力前池、引水系統(tǒng)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、尾水系統(tǒng)、調(diào)速器，所述壓力前池、引水系統(tǒng)、水輪機(jī)和尾水系統(tǒng)依次連接，所述發(fā)電機(jī)與所述水輪機(jī)連接，且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述調(diào)速器與水輪機(jī)連接，用于增減水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度，所述調(diào)速器與水輪機(jī)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述壓力前池上設(shè)置有水位采集裝置，所述發(fā)電機(jī)連接有出力采集裝置，所述調(diào)速器上設(shè)置有調(diào)速器控制裝置，所述調(diào)速器控制裝置用于控制調(diào)速器增加所述水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度或減少水輪機(jī)的導(dǎo)葉開度；其特征在于：所述優(yōu)化調(diào)平方法包括如下步驟：

S1：設(shè)定壓力前池的水位限值，并采集壓力前池水位；

S2：對(duì)采集的壓力前池水位進(jìn)行判斷，不觸發(fā)水位限值時(shí)，不動(dòng)作；當(dāng)觸發(fā)水位限值時(shí)，計(jì)算需要調(diào)整的出力值，所述需要調(diào)整的出力值的計(jì)算方法為：觸發(fā)水位限值時(shí)的水位增速乘以計(jì)算系數(shù)得到所述需要調(diào)整的出力值；當(dāng)水位上漲時(shí)，所述需要調(diào)整的出力值為正值，當(dāng)水位下降時(shí)，所述需要調(diào)整值的出力值為負(fù)值；

S3：當(dāng)采集到的壓力前池水位觸發(fā)水位限值，且計(jì)算出需要調(diào)整的出力值時(shí)，進(jìn)行如下判斷：

S31：根據(jù)發(fā)電機(jī)連接的出力采集裝置，判斷水輪發(fā)電機(jī)的開機(jī)狀態(tài)，當(dāng)出力采集裝置采集到的發(fā)電機(jī)出力小于最小開機(jī)值時(shí)，認(rèn)為水輪發(fā)電機(jī)未開機(jī)；

S32：根據(jù)發(fā)電機(jī)連接的出力采集裝置，按照發(fā)電機(jī)的出力大小，對(duì)開機(jī)的水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行排序；

S33：當(dāng)需要調(diào)整值的出力值為正值時(shí)，選擇第一水輪發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的調(diào)速器，并使調(diào)速器控制裝置控制調(diào)速器增加所述需要調(diào)整的出力值；所述第一水輪發(fā)電機(jī)的選擇是：所有開機(jī)的水輪發(fā)電機(jī)中，出力最小的水輪發(fā)電機(jī)；

當(dāng)需要調(diào)整值的出力值為負(fù)值時(shí)，選擇第二水輪發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的調(diào)速器，并使調(diào)速器控制裝置控制調(diào)速器減少所述需要調(diào)整的出力值；所述第二水輪發(fā)電機(jī)的選擇是：所有開機(jī)的水輪發(fā)電機(jī)中，出力最大的水輪發(fā)電機(jī)；

S34：當(dāng)需要增加所述需要調(diào)整的出力值時(shí)，如果選中的第一水輪發(fā)電機(jī)的當(dāng)前出力加上所述需要調(diào)整的出力值超出其最大出力限制時(shí)，將其出力增加至最大出力限制；當(dāng)需要減少所述需要調(diào)整的出力值時(shí)，如果選中的第二水輪發(fā)電機(jī)的當(dāng)前出力減去所述需要調(diào)整的出力值超出其最小出力限制時(shí)，將其出力減少至最小出力限制；

對(duì)于S2中的所述水位增速設(shè)置最小值和最大值，當(dāng)計(jì)算得到的水位增速小于最小值時(shí)，取水位增速為0，當(dāng)計(jì)算得到的水位增速大于最大值時(shí)，取水位增速等于最大值；

2.如權(quán)利要求1所述徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法，其特征在于：S2中所述的水位增速計(jì)算方法為：觸發(fā)水位限值時(shí)的水位與該時(shí)刻前一時(shí)刻的水位值的差值，除以時(shí)刻的差值；所述時(shí)刻的差值為3分鐘或5分鐘。

3.如權(quán)利要求1所述徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法，其特征在于：所述最小出力限制為機(jī)組額定裝機(jī)容量的30%，所述最大出力限制為機(jī)組的額定裝機(jī)容量。

4.如權(quán)利要求1所述徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法，其特征在于：S2中的計(jì)算系數(shù)可根據(jù)壓力前池面積、布置形式和水輪機(jī)的發(fā)電水頭綜合確定。

5.如權(quán)利要求4所述徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法，其特征在于：S2中的計(jì)算系數(shù)為：所述壓力前池的面積乘以水輪機(jī)發(fā)電水頭再乘以綜合出力系數(shù)。

6.如權(quán)利要求5所述徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法，其特征在于：所述綜合出力系數(shù)取7.5-8.5。

7.如權(quán)利要求1所述徑流式水電站前池水位優(yōu)化調(diào)平方法，其特征在于：所述水位限值包括第一運(yùn)行水位、第二運(yùn)行水位，其中第一運(yùn)行水位高于第二運(yùn)行水位。