【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于抽水蓄能，尤其是涉及一种考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法。
技术介绍
1、发展抽水蓄能，是推动能源绿色低碳转型的迫切需求和必然选择。水能参数是抽水蓄能电站最重要的参数，包括上、下水库特征水位、相应库容、电站装机容量等系列技术指标，直接决定或影响抽水蓄能电站工程规模、工程布置、经济指标等。水能参数的计算较为复杂，具有多指标、多约束、高维度等特点。
2、传统水能参数采用人工试算方法，中国专利cn 113158286 a公开了一种基于最大规模准则的抽水蓄能电站水能参数计算方法，克服了传统人工试算水能参数方法的不足，提出了抽水蓄能电站水能参数智能化、标准化、最优化计算方法，显著提高了抽水蓄能电站水能参数计算的效率和质量。然而，大量抽水蓄能电站需要根据水文气象条件设置冰冻备用库容或水损备用库容，cn 113158286 a提供的方法无法考虑备用库容进行水能参数计算。在前期普查阶段备用库容可简化忽略，或设计阶段经分析无需设置备用库容时，cn113158286 a提供的方法适用性较强。但在设计阶段，抽水蓄能电站往往需要设置备用库容，该方法因在计算时未考虑备用库容，难以满足应用需要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对上述存在的不足，提供一种考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法。
2、为此，本专利技术的上述目的通过如下技术方案实现：
3、一种考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，包括如下步骤：
4、s1、
5、s2、建立考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化数学模型；
6、s3、对考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化数学模型进行迭代求解；
7、s4、整理输出抽水蓄能电站水能参数的计算成果。
8、在采用上述技术方案的同时，本专利技术还可以采用或者组合采用如下技术方案：
9、作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤s1中，规划电站的基本信息包括：电站上、下水库的水位库容换算函数；正常蓄水位上限值；死水位下限值；死库容上限值；冰冻备用库容值；水损备用库容值；库容裕度系数上限和下限值；电站扬程水头比控值；连续满发小时数。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤s2中，考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化数学模型包括：目标函数和约束条件，
11、目标函数具体为：
12、以电站装机容量最大为目标函数：
13、
14、式中：n为电站装机容量，e为电站蓄能量，t为电站连续满发小时数；
15、约束条件具体为：
16、(1)正常蓄水位约束：
17、
18、
19、式中：为上、下水库死水位；为上、下水库正常蓄水位；为上、下水库正常蓄水位上限值；
20、(2)死水位约束：
21、
22、
23、式中：为上、下水库死水位下限值；为上、下水库死库容上限值；zup＝fup(vup)表示上水库水位库容换算函数，输入上水库库容vup可计算得到对应上水库水位zup；zlow＝flow(vlow)表示下水库水位库容换算函数，输入下水库库容vlow可计算得到对应下水库水位zlow；
24、(3)扬程水头比约束：
25、
26、式中：hmaxl、hminh为电站最大净扬程、最小净水头；r为扬程水头比控值；β为扬程水头比限差，β＞0；
27、(4)备用库容约束：
28、
29、
30、式中：为上、下水库备用库容；为上、下水库冰冻备用库容；为上、下水库水损备用库容；
31、(5)库容裕度系数约束：
32、ηmin≤ηup≤ηmax
33、ηmin≤ηlow≤ηmax
34、式中：ηmin、ηmax为库容裕度系数下限、上限；ηup、ηlow为上、下库库容裕度系数；
35、(6)上、下水库调节库容约束：
36、
37、
38、式中：为上、下水库调节库容，为上、下水库发电库容；为上、下水库备用库容。
39、作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤s3的具体步骤如下：
40、s31、初步给定上、下水库正常蓄水位和死水位，计算上、下水库调节库容：
41、
42、
43、
44、
45、
46、
47、式中：为上、下水库正常蓄水位；为上、下水库正常蓄水位上限值；为上、下水库死水位；zup＝fup(vup)表示上水库水位库容换算函数，输入上水库库容vup可计算得到对应上水库水位zup；zlow＝flow(vlow)表示下水库水位库容换算函数，输入下水库库容vlow可计算得到对应下水库水位zlow；表示上水库水位库容换算反函数，输入上水库水位zup可计算得到对应上水库库容vup；表示下水库水位库容换算反函数，输入下水库水位zlow可计算得到对应下水库库容vlow；
48、s32、对上、下水库的调节库容进行迭代分配，得到上、下水库的发电库容备用库容和库容裕度系数ηup、ηlow；
49、s33、计算规划电站最大净扬程和最小净水头：
50、
51、
52、式中：δmaxl、δminh分别为最大扬程对应扬程增加值、最小水头对应水头损失；为上、下水库正常蓄水位；为上、下水库死水位；
53、若完成步骤s33；否则调整上、下水库正常蓄水位或死水位，使得并转到步骤s32；
54、式中：hmaxl、hminh为电站最大净扬程、最小净水头；r为扬程水头比控值；β为扬程水头比限差，β＞0；
55、s34、按照选定的上、下水库正常蓄水位和死水位，计算电站蓄能量和装机容量。
56、作为本专利技术的一种优选技术方案：步骤s32具体包括如下步骤：
57、s321、计算上、下水库发电库容：
58、
59、
60、
61、
62、式中：为上、下水库调节库容，为上、下水库发电库容；为上、下水库冰冻备用库容；为上、下水库水损备用库容；为上、下水库备用库容；
63、s322、计算上、下水库库容裕度系数：
64、若则：
65、若则：
66、式中：为上、下水库发电库容；ηup、ηlow为上、下库库容裕度系数；
67、s323、对于上、下水库中发电库容更大的水库，若该水库库容裕度系数不大于ηmax，则跳过步骤s323，否则通过调整上、下水库正常蓄水位或死水位修正库容裕度系数：
68、若则提高上水库的死水位，直至ηup≤ηmax；
69、若则降低下水库的正常蓄水位水位，直至η本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：步骤S1中，规划电站的基本信息包括：电站上、下水库的水位库容换算函数；正常蓄水位上限值；死水位下限值；死库容上限值；冰冻备用库容值；水损备用库容值；库容裕度系数上限和下限值；电站扬程水头比控值；连续满发小时数。
3.根据权利要求1所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：步骤S2中，考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化数学模型包括：目标函数和约束条件，
4.根据权利要求1所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：步骤S3的具体步骤如下：
5.根据权利要求4所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：步骤S32具体包括如下步骤：
6.根据权利要求4所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：步骤S33中，调整上、下水库正常蓄水位或死水位进一步为：
7.根据权利要求4或5
8.根据权利要求1所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：步骤s1中，规划电站的基本信息包括：电站上、下水库的水位库容换算函数；正常蓄水位上限值；死水位下限值；死库容上限值；冰冻备用库容值；水损备用库容值；库容裕度系数上限和下限值；电站扬程水头比控值；连续满发小时数。
3.根据权利要求1所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，其特征在于：步骤s2中，考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化数学模型包括：目标函数和约束条件，
4.根据权利要求1所述的考虑备用库容的抽水蓄能电站水能参数优化方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，武坤，刘健，徐玲君，钟娜，许心怡，戴逸雯，林子珩，刘展志，吕昊，闫星宇，邵子宁，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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