【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水电站自动控制，特别是一种水电站agc系统的优化控制方法及系统。
技术介绍
1、随着全球能源结构的优化转型，水电站作为可再生能源的重要组成部分，在电力系统中的作用日益凸显。自动发电控制系统(agc)作为水电站运行管理的核心系统，对于确保电力系统的安全稳定运行至关重要。然而，在实际运行过程中，agc系统面临着诸多挑战和不足，亟待解决。
2、水电站机组在运行过程中受到振动区和运行区的限制，这极大地影响了机组的运行效率和稳定性。振动区的存在不仅可能导致机组设备损坏，还可能对电力系统产生不良影响，如电压波动、频率偏差等。而传统的agc系统往往缺乏对振动区的有效识别和避免，导致机组在不良工况下运行，从而增加了运行风险。现有技术对于水电站的运行优化主要集中在机组组合、负荷分配等方面，而对于限制运行区的优化控制则相对不足。这导致水电站机组在运行过程中无法充分利用其最佳运行区域，从而影响了水电站的整体运行效率。此外，现有技术对于水电站的自动化和智能化水平也有待提升，尤其是在面对复杂多变的运行环境时，缺乏灵活有效的应对策略。
技术实现思路
1、鉴于现有的水电站agc系统的优化控制方法存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术所要解决的问题在于如何提供一种水电站agc系统的优化控制方法及系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种水电站agc系统的优化控制方法，其包括，收集监测电力系统运行数据，构
4、作为本专利技术所述水电站agc系统的优化控制方法的一种优选方案，其中：所述电力系统运行数据包括水电站实时运行数据、电力系统网络数据、电力系统负荷需求以及故障数据。
5、作为本专利技术所述水电站agc系统的优化控制方法的一种优选方案，其中：所述构建监测模型包括以下步骤，收集水电站电力系统运行数据，对收集到的数据进行清洗，并进行预处理；从预处理后的数据中进行特征提取，选择关键特征进行后续分析，结合提取的特征，构建监测模型，监测模型相关表达式如下：
6、
7、式中，m(t)为电力系统运行状态评估值，t为电力系统运行时间；h(t)为水电站实时运行数据函数，n(t)为电力系统网络数据函数，f(t)为故障数据函数，δ为权重参数；
8、
9、
10、
11、其中，ai，bi，ci是水电站特性系数，αmax为阀门最大开度，α为流量调节阀开度，λ为衰减常数，dj，ej，fj分别为网络特性系数，m为关键特征个数，δ(t)为单位冲激函数，hq为故障事件的权重，tq是故障发生的时间，r是故障事件的总数；使用验证集对构建的监测模型进行评估，对模型进行优化，将优化后的监测模型部署到实际环境中进行使用；对模型进行持续监控，检查模型的性能和稳定性，对监测模型进行迭代和改进。
12、作为本专利技术所述水电站agc系统的优化控制方法的一种优选方案，其中：所述进行特征处理包括以下步骤，计算数据样本中特征的基本统计量，和特征与目标变量的相关系数；使用关键指标计算公式进行计算，确定关键特征阈值，根据关键特征阈值和相关系数比较关系确定关键特征数据；确定关键特征数据，当相关系数在关键特征阈值以上时，则认为特征的监测相关性重要程度高，视为关键特征，对于选定的关键特征，构建特征向量，并进行特征处理，得到处理后的关键特征；当相关系数小于关键特征阈值时，则认为特征的监测相关性重要程度低，视为非关键特征，在本次监测后续过程中舍弃数据样本；获取关键特征的均值向量，计算关键特征的协方差矩阵，计算协方差矩阵的特征值和对应的特征向量；选择保留协方差矩阵中最大特征值对应的特征向量，对特征值排序并选择前k个最大特征值，使用选定的主成分特征向量，将原始数据投影到新的特征空间中，得到标准化后的关键特征。
13、作为本专利技术所述水电站agc系统的优化控制方法的一种优选方案，其中：所述机组运行状态包括振动区、运行区和限制运行区；机组运行状态划分限值计算公式如下，
14、
15、式中，mt为机组运行状态划分限值，ej为在第j次监测中计算出的电力系统运行状态评估值，wj为权重因子，对于更近的数据赋予更高的权重，r1为监测次数；当电力系统运行状态评估值m(t)小于0.9mt时，则判断当前电力系统运行状态属于振动区，机组不适合长时间运行，需要采取相应措施；当电力系统运行状态评估值m(t)介于0.9mt和1.1mt之间时，则当前电力系统运行状态属于运行区，机组处于正常运行范围；当电力系统运行状态评估值m(t)大于1.1mt时，则当前状态属于限制运行区，机组能够运行，但需要避免或减少在区域运行的时间。
16、作为本专利技术所述水电站agc系统的优化控制方法的一种优选方案，其中：所述动态调整机组运行状态包括以下步骤，实时监测电力系统的负荷需求，了解当前的电力供需状况，收集水电站各机组的运行状态数据；分析负荷需求的趋势和变化特点，确定是否需要进行机组运行状态的调整；根据实时监测的机组运行状态数据和负荷需求，制定机组运行状态的调整决策，相关表达式如下：
17、
18、式中，d(t)为电力系统负荷需求，wi为第i个小时的时间权重因子，lh(i)是第i个小时的历史平均负荷，pj是第j天的周期性权重因子，lw(j)是第j天的历史平均负荷，ak是多项式趋势系数，tk是时间变量，n是多项式的阶数，m是季节性成分个数；调用优化控制算法，根据调整决策和实时监测的数据，计算最佳的机组输出功率和运行状态，以最大化水电站的发电效率，即最大化机组的输出功率为优化目标，动态调整机组输出功率和运行状态，相关表达式如下：
19、
20、式中，po是水力发电机组的输出功率，m(t)是运行状态参数，ρ是水的密度，g是重力加速度，h是水位落差，α1、β1、γ1和δ1是经验系数，根据具体水电站和发电机组进行校准；根据优化控制算法的计算结果，对机组的输出功率和运行状态进行实时调整；在调整完成后，继续监测电力系统的负荷需求和水电站的运行状态，收集调整后的机组运行数据，并根据实际情况进行微调。
21、作为本专利技术所述水电站agc系统的优化控制方法的一种优选方案，其中：所述优化控制指令包括，当电力系统负荷需求高于历史电力系统负荷需求时，则优先将机组置于运行区域，确保高效稳定发电；若所有机组均已处于运行区域且仍无法满足负荷需求，则将部分机组短时间置于限制运行区域以满足负荷需求，监控机组运行状态，若发现机组进入振动区，则立即调整降低输出功率；当电力系统负荷需求低于历史电力系统负荷需求时，则优先保持机组在运行区域以维持发电效率；若负荷需求低于水电站的总发电能力，则将部分机组置于低功耗模式或待机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：所述电力系统运行数据包括水电站实时运行数据、电力系统网络数据、电力系统负荷需求以及故障数据。
3.如权利要求2所述的水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：所述构建监测模型包括以下步骤，
4.如权利要求3所述的水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：所述进行特征处理包括以下步骤，
5.如权利要求4所述的水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：所述机组运行状态包括振动区、运行区和限制运行区；机组运行状态划分限值计算公式如下，
6.如权利要求5所述的水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：所述动态调整机组运行状态包括以下步骤，
7.如权利要求6所述的水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：所述优化控制指令包括，
8.一种水电站AGC系统的优化控制系统，基于权利要求1～7任一所述的水电站AGC系统的优化控制方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述水电站AGC系统的优化控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种水电站agc系统的优化控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的水电站agc系统的优化控制方法，其特征在于：所述电力系统运行数据包括水电站实时运行数据、电力系统网络数据、电力系统负荷需求以及故障数据。
3.如权利要求2所述的水电站agc系统的优化控制方法，其特征在于：所述构建监测模型包括以下步骤，
4.如权利要求3所述的水电站agc系统的优化控制方法，其特征在于：所述进行特征处理包括以下步骤，
5.如权利要求4所述的水电站agc系统的优化控制方法，其特征在于：所述机组运行状态包括振动区、运行区和限制运行区；机组运行状态划分限值计算公式如下，
6.如权利要求5所述的水电站agc系...
【专利技术属性】
技术研发人员：单良，李金阳，高畅，周懿，王锐，邱超，徐鑫，汪谭萍，尹广林，
申请(专利权)人：南京河海南自水电自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。