一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统。它包括优化调度模块、负荷预测模块、发电预测模块、用水预测模块、灌溉监控模块、调蓄库监控模块和抽蓄发电监控模块；通过对灌溉用水、灌溉水渠和调蓄库水量、抽水和发电功率等数据进行监控，和对负荷、发电历史数据、数值天气数据、土壤墒情、雨量监测和作物需水等数据的分析，进而对未来一段时间内的灌溉水量、发电功率、抽水功率进行调度。本发明专利技术具有实现提水供水平衡和发电用电平衡，进而实现风光抽蓄灌溉综合工程高效稳定运行的优点。光抽蓄灌溉综合工程高效稳定运行的优点。光抽蓄灌溉综合工程高效稳定运行的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统


[0001]本专利技术涉及水利与电力工程领域，特别是涉及一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统。

技术介绍

[0002]水资源和电能是现在居民生活、经济发展的重要基础。水资源的高效低成本获取对于促进农业发展有巨大帮助。由于水资源在空间和时间上分布的不均，在山地进行农田、林地灌溉往往都需要从低处提水。进行大规模的提水灌溉需要消耗大量电力，对水资源的低成本获取是一个重大挑战。随着风电、光伏发电的成本的逐渐降低，利用风电、光伏发电来满足提水所需电能成为一种较为经济的手段。但风光出力的随机性和波动性，使得电能无法稳定供给，影响供水供电的可靠性。因此，一种把风光发电、抽蓄调节提水发电和农田林业灌溉三种工程结合起来，综合开发运营的综合工程给解决水资源和电能的稳定供给提供了一种新型的模式。
[0003]这种新型的风光抽蓄灌溉综合工程，把灌溉工程、新能源发电和抽蓄提水等不同类型的工程结合起来，去满足生产生活的水资源和电能稳定供给需求，在工程建设和运营上都存在很大挑战。在这种综合性工程中，既存在水资源管理、新能源发电管理、储能管理等多个不同类型工程运行管理相互耦合的问题，也存在提水供水平衡和发电用电平衡相互耦合的问题。因此，如何对这种综合性系统进行有效监控管理对保障其高效稳定运行具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了提供一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统，能够提供一种对风光抽蓄灌溉综合工程进行有效的监控管理，实现对风光抽蓄灌溉综合工程的发电、储能、灌溉进行统一协调管理，满足结合系统的监控、数据、控制要求，为后续的整体调度功能提供支撑，对保障风光抽蓄灌溉综合工程，把灌溉工程、新能源发电和抽蓄提水等综合性系统的高效稳定运行具有重要意义；解决
技术介绍
中的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统，其特征在于：包括优化调度模块、负荷预测模块、发电预测模块、用水预测模块、灌溉监控模块、调蓄库监控模块和抽蓄发电监控模块；
[0006]所述负荷预测模块、发电预测模块、用水预测模块，通过对负荷、发电历史数据、数值天气数据、土壤墒情、雨量监测和作物需水等数据的分析对未来一段时间内的发电、用电和用水需求的数据进行预测，为优化调度模块对抽水蓄能电站、调蓄库和灌溉水闸的运行调度提供数据支撑；
[0007]所述的灌溉监控模块、调蓄库监控模块和抽蓄发电监控模块用于对灌溉需水、用水、灌溉水渠和调蓄库水量、抽水和发电功率等数据进行监控，并对相关闸门和抽水、发电机组运行进行控制；
[0008]所述的优化调度模块基于预测数据，对一段时间内的灌溉水量、发电功率、抽水功率进行调度，实现提水供水平衡和发电用电平衡，进而实现风光抽蓄灌溉综合工程高效稳定运行。
[0009]在上述技术方案中，所述负荷预测模块基于用电负荷历史数据和数值天气数据，对供电区域内未来一段时间电负荷功率进行预测；
[0010]所述发电预测模块基于发电历史数据和数值天气数据，对系统中的风电场和光伏电站未来一段时间的发电功率进行预测；
[0011]所述用水预测模块基于数值天气数据、土壤墒情数据、雨量监测数据和作物需水数据对灌溉区未来一段时间内的用水量进行预测。
[0012]在上述技术方案中，所述灌溉监控模块，主要由灌溉监控主机、现场数据采集终端、数据传输线路和闸门监控单元组成，灌溉区雨量、墒情的数据通过现场数据采集终端采集后，通过无线或者有线传输的方式上传至灌溉监控主机，进而传输到优化调度主机；灌溉监控主机接收优化调度主机下发的闸门控制指令，继而下发到个闸门监控单元，对灌溉水渠的灌溉流量进行控制。
[0013]在上述技术方案中，所述调蓄库监控模块，主要由调蓄库监控主机、现场数据采集终端、数据传输线路组成，调蓄库水位、雨量、渗漏的数据通过现场数据采集终端采集后，通过无线或者有线的方式上传至调蓄库监控主机，进而上传到优化调度主机。
[0014]在上述技术方案中，所述抽蓄发电监控模块，主要由抽蓄发电监控主机、抽水蓄能电站和引水发电站的测控单元、风光发电站测控单元和数据传输线路组成，抽水蓄能电站、引水发电站、风光发电站通过测控单元和数据传输线路，把机组发电功率、抽水功率的运行数据上传到抽蓄发电监控主机，进而上传到优化调度主机；抽蓄发电监控主机接收优化调度主机下发的抽水或者发电功率，对抽蓄电站和引水发电站的发电、抽水功率进行调节。
[0015]在上述技术方案中，所述优化调度模块，主要包括优化调度主机和调度软件，其根据风光发电出力预测、负荷预测和用水预测结果，以及灌溉水渠流量、调蓄库库容和发电、抽水机组运行状态的监控数据，以运行经济性为目标，并考虑负荷保证率和用水保证率约束，制定未来一段时间内抽水蓄能电站、引水发电站、灌溉系统闸门的开启状态和功率大小。
[0016]本专利技术针对风光抽蓄灌溉这类综合工程，提供了一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统。主要有益效果如下：
[0017]1)通过新型的工程监控管理系统设计，能实现对综合工程的抽水、发电、用电、灌溉进行统一协调监控和管理，把风光发电、抽蓄调节提水发电和农田林业灌溉三种工程结合起来，综合开发运营的综合工程给解决水资源和电能的稳定供给；解决水资源和电能的稳定供给；
[0018]2)可以采集和利用历史、监控和预测数据，通过综合分析与统一调度，实现对综合工程各部分未来运行状态的调度，把风光发电、抽蓄调节提水发电和农田林业灌溉三种工程结合起来，综合开发运营的综合工程给解决水资源和电能的稳定供给；解决水资源和电能的稳定供给；
[0019]3)提供了一种能综合考虑发电、用电和用水需求，实现对抽水蓄能电站、引水发电站、灌溉系统等闸门的开启状态和功率大小进行协调调度的新型监控管理系统架构，把风
光发电、抽蓄调节提水发电和农田林业灌溉三种工程结合起来，综合开发运营的综合工程给解决水资源和电能的稳定供给；解决水资源和电能的稳定供给。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一种光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统功能框架图。
[0021]图2是本专利技术一个实施例中典型系统架构及通信链路示意图。
[0022]图3是本专利技术一个实施例中典型系统布置示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本专利技术的优点更加清楚和容易理解。
[0024]本专利技术所述的风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统，为一种通过采集和利用历史、监控和预测数据，对风光抽蓄灌溉综合工程的抽水、发电、用电、灌溉进行统一协调监控和管理的新型监控管理系统架构；本专利技术所述监控管理系统主要包括优化调度模块、负荷预测模块、发电预测模块、用水预测模块、灌溉监控模块、调蓄库监控模块和抽蓄发电监控模块；通过对灌溉用水、灌溉水渠和调蓄库水量、抽水和发电功率等数据进行监控，和对负荷、发电历史数据、数值天气数据、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统，其特征在于：包括优化调度模块、负荷预测模块、发电预测模块、用水预测模块、灌溉监控模块、调蓄库监控模块和抽蓄发电监控模块；所述负荷预测模块、发电预测模块、用水预测模块，通过对负荷、发电历史数据、数值天气数据、土壤墒情、雨量监测和作物需水数据的分析对未来一段时间内的发电、用电和用水需求数据进行预测，为优化调度模块对抽水蓄能电站、调蓄库和灌溉水闸的运行调度提供数据支撑；所述的灌溉监控模块、调蓄库监控模块和抽蓄发电监控模块用于对灌溉需水、用水、灌溉水渠和调蓄库水量、抽水和发电功率等数据进行监控，并对相关闸门和抽水、发电机组运行进行控制；所述的优化调度模块基于预测数据，对一段时间内的灌溉水量、发电功率、抽水功率进行调度，实现提水供水平衡和发电用电平衡，进而实现风光抽蓄灌溉综合工程高效稳定运行。2.根据权利要求1所述的风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统，其特征在于：所述负荷预测模块基于用电负荷历史数据和数值天气数据，对供电区域内未来一段时间电负荷功率进行预测；所述发电预测模块基于发电历史数据和数值天气数据，对系统中的风电场和光伏电站未来一段时间的发电功率进行预测；所述用水预测模块基于数值天气数据、土壤墒情数据、雨量监测数据和作物需水数据对灌溉区未来一段时间内的用水量进行预测。3.根据权利要求1或2所述的风光抽蓄灌溉综合工程监控管理系统，其特征在于：所述灌溉监控模块由灌溉监控主机、现场数据采集终端、数据传输线路和闸门监控单元组成，灌溉区雨量、墒情...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冲，刘海波，喻飞，何杰，叶任时，曹龙，付文军，邓超，余勇，刘一亮，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：