一种按水位发电的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种按水位发电的控制方法，应用于水电站的发电系统，发电系统包括依次开机的第一发电机，第二发电机直至第N发电机，N为正整数，第i发电机执行以下步骤：判断采集到的第一水位是否达到第i发电机的上限水位，若是，启动第i发电机，并控制第i发电机输出闭锁信号，使除第i发电机外的其他已启动的发电机闭锁，其中，i＝1，2，…N；根据第一水位得到当前调节脉冲宽度；控制第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi。本发明专利技术只需要采集水位信息，就能使发电机在经济水位线上运行，设备成本投入较低，而且可以根据水位变化使各个发电机依次启动，不需要额外的控制设备，从而减少了故障环节。

【技术实现步骤摘要】
一种按水位发电的控制方法
本专利技术涉及水电站发电领域，特别是涉及一种按水位发电的控制方法。
技术介绍
水电站的前池或大坝的水位高低反映了蓄水的水平面至水轮机入口的垂直高度，代表了水的位能，水位越高，位能越大，同等流量能发的电也就越多。在现有的按水位发电技术中，一般是通过判别浮子开关发出几个位置信号来调节水位的，由于浮子开关易受到外界环境因素的影响，比如被杂物卡主等情况，使得发出的位置信号并不准确，从而导致对水位的控制不精细，且水电站的发电系统一般是通过多台发电机联合控制的，还需要增加上位机监控系统或联合调节控制装置，从而导致了按水位自动发电设备的成本大幅增加，同时还增加了故障环节。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种按水位发电的控制方法，只需要采集水位信息，就能使发电机在经济水位线上运行，设备成本投入较低，而且可以根据水位变化使各个发电机依次启动，不需要额外的控制设备，从而减少了故障环节。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种按水位发电的控制方法，应用于水电站的发电系统，所述发电系统包括依次开机的第一发电机，第二发电机直至第N发电机，N为正整数，第i发电机执行以下步骤：判断采集到的第一水位是否达到所述第i发电机的上限水位，若是，启动所述第i发电机，并控制所述第i发电机输出闭锁信号，使除第i发电机外的其他已启动的发电机闭锁，其中，i＝1，2，…N；根据所述第一水位得到当前调节脉冲宽度；控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi。优选的，所述控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi的过程具体为：通过调节开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲，以控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi，其中，所述调节开度出口包括增大开度出口和减小开度出口。优选的，所述根据所述第一水位得到当前调节脉冲宽度的过程具体为：通过第一关系式计算与所述第一水位对应的初始有功功率，其中，所述第一关系式为Pi0为所述初始有功功率，PN为所述第i发电机的额定有功功率，h为所述第一水位，h1为下限水位，h2为所述上限水位；测量所述第i发电机的当前实发有功功率Pg，并将所述初始有功功率和当前实发有功功率Pg作差得到当前初始有功偏差ΔP0，并判断当前初始有功偏差ΔP0的绝对值是否大于整定有功最大调节步长PTm；若是，则根据第二关系式计算当前调节脉冲宽度，其中，所述第二关系式为tTPm为当前调节脉冲宽度，KTP为整定有功调节脉冲宽度系数；若否，则根据第三关系式计算当前调节脉冲宽度，其中，所述第三关系式为tTP为当前调节脉冲宽度。优选的，所述将所述初始有功功率和当前实发有功功率Pg作差得到当前初始有功偏差ΔP0之后，判断当前初始有功偏差ΔP0的绝对值是否大于整定有功最大调节步长PTm之前，该控制方法还包括：判断当前初始有功偏差ΔP0是否大于零；若是，则通过调节开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲的过程具体为：通过所述增大开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲；若否，则通过调节开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲的过程具体为：通过所述减小开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲。优选的，所述根据第二关系式计算当前调节脉冲宽度之后，该控制方法还包括：每隔第一预设时间，重新计算当前初始有功偏差ΔP0，并判断当前初始有功偏差ΔP0的绝对值是否小于所述整定有功最大调节步长PTm，若是，则根据所述第三关系式计算当前调节脉冲宽度；若否，则重复本步骤直至当前初始有功偏差ΔP0的绝对值小于所述整定有功最大调节步长PTm。优选的，所述根据第三关系式计算当前调节脉冲宽度之后，该控制方法还包括：每隔所述第一预设时间，重新计算当前初始有功偏差ΔP0，并判断当前初始有功偏差ΔP0的绝对值是否小于调节有功死区Psq，若是，则按所述第三关系式计算当前调节脉冲宽度，并停止后续步骤，若否，则重复本步骤直至当前初始有功偏差ΔP0的绝对值小于调节有功死区Psq。优选的，所述控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi之后，该控制方法还包括：经过第二预设时间后，判断采集到的第二水位是否大于下降水位，其中，所述下降水位小于所述上限水位；若是，则当所述第二水位达到预设水位范围的下限值且所述第二水位的上升量满足第一预设规则时，根据所述第二水位得到当前调节脉冲宽度，并通过增大开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲，以控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi1，其中，Pi1≠Pi；若否，则当所述第二水位达到预设水位范围的下限值且所述第二水位的下降量满足第二预设规则时，根据所述第二水位得到当前调节脉冲宽度，并通过减小开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲，以控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi1，其中，Pi1≠Pi。优选的，所述根据所述第二水位得到当前调节脉冲宽度的过程具体为：根据第四关系式计算与所述第二水位对应的当前有功偏差，其中，所述第四关系式为ΔP1为当前有功偏差，hp为所述第二水位和所述下限水位的差，Δh为所述上限水位和所述下限水位的差，ksx为水库面积系数，h12为所述第二水位，kpw为所述水库的功率系数，为所述第二水位的水位上升率；判断当前有功偏差的绝对值是否大于整定有功最大调节步长PTm；若是，则根据所述第二关系式计算当前调节脉冲宽度；若否，则根据第五关系式计算当前调节脉冲宽度，其中，所述第五关系式为优选的，所述控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与所述调节脉冲宽度对应的有功功率Pi之后，该控制方法还包括：实时监测所述第i发电机的运行参数，当所述运行参数达到报警值时，控制报警模块发出警报，以提醒运行人员查找并排除故障。优选的，所述运行参数包括所述第i发电机的定子温度；则所述控制报警模块发出警报之后，该控制方法还包括：判断所述定子温度是否达到预设停止温度，若是，则自动关闭所述第i发电机。本专利技术提供了一种按水位发电的控制方法，应用于水电站的发电系统，发电系统包括依次开机的第一发电机，第二发电机直至第N发电机，N为正整数，第i发电机执行以下步骤：判断采集到的第一水位是否达到第i发电机的上限水位，若是，启动第i发电机，并控制第i发电机输出闭锁信号，使除第i发电机外的其他已启动的发电机闭锁，其中，i＝1，2，…N；根据第一水位得到当前调节脉冲宽度；控制第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi。可见，在实际应用中，采用本专利技术的方案，通过预先确定各发电机的经济水位线即上限水位，根据上限水位和采集到的第一水位计算调节脉冲宽度，从而控制发电机的有功功率Pi，有功功率Pi即为保证发电机在经济水位线上运行的有功负荷，本方案只需要采集水位信息，就能使发电机在经济水位线上运行，设备成本投入较低，而且可以根据水位变化使各个发电机依次启动，不需要额外的控制设备，从而减少了故障环节。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种按水位发电的控制方法，应用于水电站的发电系统，所述发电系统包括依次开机的第一发电机，第二发电机直至第N发电机，N为正整数，其特征在于，第i发电机执行以下步骤：判断采集到的第一水位是否达到所述第i发电机的上限水位，若是，启动所述第i发电机，并控制所述第i发电机输出闭锁信号，使除第i发电机外的其他已启动的发电机闭锁，其中，i＝1，2，…N；根据所述第一水位得到当前调节脉冲宽度；控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi。

【技术特征摘要】
1.一种按水位发电的控制方法，应用于水电站的发电系统，所述发电系统包括依次开机的第一发电机，第二发电机直至第N发电机，N为正整数，其特征在于，第i发电机执行以下步骤：判断采集到的第一水位是否达到所述第i发电机的上限水位，若是，启动所述第i发电机，并控制所述第i发电机输出闭锁信号，使除第i发电机外的其他已启动的发电机闭锁，其中，i＝1，2，…N；根据所述第一水位得到当前调节脉冲宽度；控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi的过程具体为：通过调节开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲，以控制所述第i发电机运行的有功负荷达到与当前调节脉冲宽度对应的有功功率Pi，其中，所述调节开度出口包括增大开度出口和减小开度出口。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述第一水位得到当前调节脉冲宽度的过程具体为：通过第一关系式计算与所述第一水位对应的初始有功功率，其中，所述第一关系式为Pi0为所述初始有功功率，PN为所述第i发电机的额定有功功率，h为所述第一水位，h1为下限水位，h2为所述上限水位；测量所述第i发电机的当前实发有功功率Pg，并将所述初始有功功率和当前实发有功功率Pg作差得到当前初始有功偏差ΔP0，并判断当前初始有功偏差ΔP0的绝对值是否大于整定有功最大调节步长PTm；若是，则根据第二关系式计算当前调节脉冲宽度，其中，所述第二关系式为tTPm为当前调节脉冲宽度，KTP为整定有功调节脉冲宽度系数；若否，则根据第三关系式计算当前调节脉冲宽度，其中，所述第三关系式为tTP为当前调节脉冲宽度。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述将所述初始有功功率和当前实发有功功率Pg作差得到当前初始有功偏差ΔP0之后，判断当前初始有功偏差ΔP0的绝对值是否大于整定有功最大调节步长PTm之前，该控制方法还包括：判断当前初始有功偏差ΔP0是否大于零；若是，则通过调节开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲的过程具体为：通过所述增大开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲；若否，则通过调节开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲的过程具体为：通过所述减小开度出口发送包括当前调节脉冲宽度的调节脉冲。5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据第二关系式计算当前调节脉冲宽度之后，该控制方法还包括：每隔第一预设时间，重新计算当前初始有功偏差ΔP0，并判断当前初始有功偏差ΔP0的绝对值是否小于所述整定有功最大调节步长PTm，若是，则根据所述第三关系式计算当前调节脉冲宽度；若否...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，
申请(专利权)人：重庆新世杰电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50