一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法技术

本发明专利技术提供的一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法，对于2台机组的径流式水电站，通过对机组之间进行出力调节，在保证水电站出力平衡的基础上，通过调节，减小了电站的总耗水率，之后将减少的耗水平均分配给机组，实现了机组出力的增加，提高了水电站的运行效益和水资源利用效率。

An automatic optimization method for runoff type hydropower station based on output regulation

The invention provides an automatic optimization method for the runoff Hydropower Station Based on the force regulation. For the runoff hydropower station of 2 units, the total water consumption rate of the power station is reduced by adjusting the output force balance between the units, and the water consumption in the power station is reduced, and then the reduced water consumption is allocated to the hydropower station. The unit has increased the output of the unit and improved the operation efficiency and water resources utilization efficiency of the hydropower station.

【技术实现步骤摘要】
一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法
本专利技术涉及水电站优化，具体涉及一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法。
技术介绍
水力资源作为我国的重要能源组成部分，具有其它能源不可替代的优越性，合理发展并利用水力资源是调整能源结构的必然选择，也是实施可持续发展战略的良好途径。随着研究理论的不断深入与科技水平的持续提高，水资源的利用效率得到大幅提升，尤其是在大型水电站中，其优化运行与调度理论的研究日趋成熟，通过在水电站的实际运行过程中实施优化调度，取得了较好的运行效果。大型水电站一般工程规模和装机容量较大，单个电站在电网中所占比例较大，一般由电网统一调度和调配，因此，在研究的重视程度、投入的人力物力都相对较为充分，其研究成果相对较多，在理论基础和实践应用方面都相对比较成熟。而小型水电站长期以来，由于其受到的重视程度、科研经费投入较少，对小型水电站的优化运行的研究也仅限于一些零星的和有局限性的研究，相应的研究成果较为零散，且难以在水电站的实际运行中得到应用。研究数据表明，水电站实行优化运行和不实行优化运行相比，通常可提高发电量2～10%，小型水电站增加发电量的比例相对要更高一些，小型水电站总装机容量和年均发电量在水电能源结构中占据较大比重，且目前小水电受客观条件约束，运行效率普遍较低。因此研究水电站的经济运行，完善针对小型水电站优化运行的基础理论，在具备条件的小型水电站尽可能的实现优化运行，增加水电的发电量，以清洁能源替代污染严重的传统能源，具有显著的生态效益和社会效益。径流式水电站是小型水电站的常见形式，在我国水电站中所占的比例较大，这种水电站往往不具备调节性能，都是利用天然径流进行发电。由于缺乏科学的管理，往往导致水电站难以进行有效的调节，从而无法实现优化运行。尤其是一旦开机运行，往往不再考虑优化，而由于机组流量分配的不同，其还存在一定的优化空间，这对于合理决策和提高水资源利用效率具有重要作用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的问题，提供一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法。本专利技术提供一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法，该径流式水电站至少包括压力前池、引水管道、水轮发电机组和调速器，所述压力前池上设置有检测压力前池水位的水位计，所述调速器用于控制水轮发电机组的出力，所述水轮发电机组的台数为2台，分别编号为1号机组、2号机组，当水电站2台机组同时运行，且前池水位不变时，水电站发电引用流量等于水电站的实际来流，此时执行如下优化方法：S1：通过1号机组的调速器增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，此时利用所述水位计检测压力前池的水位；S2：所述步骤S2包括如下步骤S21、S22、S23；S21：若步骤S1检测得到的压力前池的水位上涨，说明水电站引用流量小于水电站的实际来流，此时，通过1号机组的调速器继续增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，执行调整直至所述压力前池水位下降，此时将1号机组与2号机组控制在前池水位下降对应的上一次调整的出力值；S22：若步骤S1检测得到的压力前池的水位下降，说明水电站引用流量大于水电站的实际来流，此时，通过1号机组的调速器减小1号机组的出力，并利用2号机组的调速器增加出力，所述1号机组减小的出力与所述2号机组增加的出力相等，若前池水位增加，则执行调整直至所述压力前池水位下降，此时将1号机组与2号机组控制在前池水位下降对应的上一次调整的出力值；S23：若步骤S1检测得到的压力前池的水位不变，不再继续执行调整；S3：执行步骤S2之后，压力前池水位增加，获取压力前池增加的水位，并利用压力前池的水位库容曲线计算增加的水量值，获取压力前池水位增加的平均时间，利用压力前池增加来水量除以所述平均时间得到压力前池的平均增加流量；S4：将步骤S3中的平均增加流量按照平均分配给1号机组和2号机组计算1号机组和2号机组增加的出力值，通过调速器分别将所述1号机组和2号机组增加的出力值分配给所述1号机组和2号机组，完成水电站的优化控制。作为优选，所述1号机组、2号机组每次调整的增加或减小的出力值相同。作为优选，所述1号机组、2号机组每次调整的增加或减小的出力值为水轮发电机组额定出力的2%。本专利技术的优点在于：本专利技术提供的一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法，对于2台机组的径流式水电站，通过对机组之间进行出力调节，在保证水电站出力平衡的基础上，通过调节，减小了电站的总耗水率，之后将减少的耗水平均分配给机组，实现了机组出力的增加，提高了水电站的运行效益和水资源利用效率。具体实施方式：以下对本专利技术进行具体的解释说明，并对其理论基础以及如何在水电站中进行操作进行必要的解释说明。本专利技术提供一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法，该径流式水电站至少包括压力前池、引水管道、水轮发电机组和调速器，所述压力前池上设置有检测压力前池水位的水位计，所述调速器用于控制水轮发电机组的出力，所述水轮发电机组的台数为2台，分别编号为1号机组、2号机组，当水电站2台机组同时运行，且前池水位不变时，水电站发电引用流量等于水电站的实际来流，此时执行如下优化方法：S1：通过1号机组的调速器增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，此时利用所述水位计检测压力前池的水位；S2：所述步骤S2包括如下步骤S21、S22、S23；S21：若步骤S1检测得到的压力前池的水位上涨，说明水电站引用流量小于水电站的实际来流，此时，通过1号机组的调速器继续增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，执行调整直至所述压力前池水位下降，此时将1号机组与2号机组控制在前池水位下降对应的上一次调整的出力值；S22：若步骤S1检测得到的压力前池的水位下降，说明水电站引用流量大于水电站的实际来流，此时，通过1号机组的调速器减小1号机组的出力，并利用2号机组的调速器增加出力，所述1号机组减小的出力与所述2号机组增加的出力相等，若前池水位增加，则执行调整直至所述压力前池水位下降，此时将1号机组与2号机组控制在前池水位下降对应的上一次调整的出力值；S23：若步骤S1检测得到的压力前池的水位不变，不再继续执行调整；S3：执行步骤S2之后，压力前池水位增加，获取压力前池增加的水位，并利用压力前池的水位库容曲线计算增加的水量值，获取压力前池水位增加的平均时间，利用压力前池增加来水量除以所述平均时间得到压力前池的平均增加流量；S4：将步骤S3中的平均增加流量按照平均分配给1号机组和2号机组计算1号机组和2号机组增加的出力值，通过调速器分别将所述1号机组和2号机组增加的出力值分配给所述1号机组和2号机组，完成水电站的优化控制。作为优选，所述1号机组、2号机组每次调整的增加或减小的出力值相同。作为优选，所述1号机组、2号机组每次调整的增加或减小的出力值为水轮发电机组额定出力的2%。其中步骤S3实现时，水位计带有计时功能，当执行步骤S1时，获取时间点t1，水位h1，当步骤S2结束时，获取时间点t2，水位h2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法，该径流式水电站至少包括压力前池、引水管道、水轮发电机组和调速器，所述压力前池上设置有检测压力前池水位的水位计，所述调速器用于控制水轮发电机组的出力，所述水轮发电机组的台数为2台，分别编号为1号机组、2号机组，当水电站2台机组同时运行，且前池水位不变时，水电站发电引用流量等于水电站的实际来流，此时执行如下优化方法： S1：通过1号机组的调速器增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，此时利用所述水位计检测压力前池的水位；S2：所述步骤S2包括如下步骤S21、S22、S23；S21：若步骤S1检测得到的压力前池的水位上涨，说明水电站引用流量小于水电站的实际来流，此时，通过1号机组的调速器继续增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，执行调整直至所述压力前池水位下降，此时将1号机组与2号机组控制在前池水位下降对应的上一次调整的出力值；S22：若步骤S1检测得到的压力前池的水位下降，说明水电站引用流量大于水电站的实际来流，此时，通过1号机组的调速器减小1号机组的出力，并利用2号机组的调速器增加出力，所述1号机组减小的出力与所述2号机组增加的出力相等，若前池水位增加，则执行调整直至所述压力前池水位下降，此时将1号机组与2号机组控制在前池水位下降对应的上一次调整的出力值；S23：若步骤S1检测得到的压力前池的水位不变，不再继续执行调整；S3：执行步骤S2之后，压力前池水位增加，获取压力前池增加的水位，并利用压力前池的水位库容曲线计算增加的水量值，获取压力前池水位增加的平均时间，利用压力前池增加来水量除以所述平均时间得到压力前池的平均增加流量；S4：将步骤S3中的平均增加流量按照平均分配给1号机组和2号机组，计算1号机组和2号机组增加的出力值，通过调速器分别将所述1号机组和2号机组增加的出力值分配给所述1号机组和2号机组，完成水电站的优化控制。...

【技术特征摘要】
1.一种基于出力调节的径流式水电站自动优化方法，该径流式水电站至少包括压力前池、引水管道、水轮发电机组和调速器，所述压力前池上设置有检测压力前池水位的水位计，所述调速器用于控制水轮发电机组的出力，所述水轮发电机组的台数为2台，分别编号为1号机组、2号机组，当水电站2台机组同时运行，且前池水位不变时，水电站发电引用流量等于水电站的实际来流，此时执行如下优化方法：S1：通过1号机组的调速器增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，此时利用所述水位计检测压力前池的水位；S2：所述步骤S2包括如下步骤S21、S22、S23；S21：若步骤S1检测得到的压力前池的水位上涨，说明水电站引用流量小于水电站的实际来流，此时，通过1号机组的调速器继续增加1号机组的出力，并利用2号机组的调速器减小出力，所述1号机组增加的出力与所述2号机组减小的出力相等，执行调整直至所述压力前池水位下降，此时将1号机组与2号机组控制在前池水位下降对应的上一次调整的出力值；S22：若步骤S1检测得到的压力前池的水位下降，说明水电站引用流量大于水电站的实际来流，此时，通过1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朋，王鹏波，连源财，
申请(专利权)人：河南创辉水利水电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41