一种基于动态修正边界条件的水电站弃水对应电量算法

摘要

本发明公开了一种基于动态修正边界条件的水电站弃水对应电量算法，首先通过闸门下泄计算得到弃水量分类，将各类弃水划分优先级，计算得到动态修正边界条件；其次，确定计算步长，并根据监控计算步长信号得到水电站每次计算的边界条件；最后，计算单次各类弃水量和全天各类弃水量及对应电量。与现有技术相比，本发明通过考虑水电站防洪、检修等弃水因素后设置的边界条件而设计的算法，能有助于更加精确的计算出电站有效弃水、检修弃水、防洪弃水，从而得到相关电量，为后期负荷优化分配奠定一定的数据基础，提高能源利用率，具有推广应用的价值。

说明书

技术领域

本发明涉及水电站运行技术领域，尤其涉及一种基于动态修正边界条件的水电站弃水对应电量算法。

背景技术

水电站由水力系统、机械系统和电能产生装置等组成，是实现水能到电能转换的水利枢纽工程，电能生产的可持续性要求水电站水能的利用具有不间断性。通过水电站水库系统的建设，人为地调节和改变水力资源在时间和空间上的分布，实现对水力资源的可持续利用。在水电站中，现有技术对检修弃水、有效弃水、防洪弃水的计算边界条件设置较为单一，多数设置机组引用流量作为边界条件进行有效弃水计算，计算出来的结果往往与实际相差过大。

电站机组最大出力的因素应考虑到机组检修、消缺处理、线路故障、栅差过大情况机组实际的最大发电量，不能一直将机组理论最大出力作为边界条件。从而导致水电站的监管数据不精准，进而无法更好的调控能源利用率，因此，存在改进空间。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于动态修正边界条件的水电站弃水对应电量算法。涉及水电站有效弃水、防洪弃水、检修弃水计算，为合理分配负荷起到数据支持的作用。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

本发明包括以下步骤：

S1：通过闸门下泄计算得到弃水量分类，将各类弃水划分优先级，计算得到动态修正边界条件；

S2：确定计算步长，并根据监控计算步长信号得到水电站每次计算的边界条件；

S3：计算单次各类弃水量和全天各类弃水量及对应电量。

本发明的有益效果是：

本发明是一种基于动态修正边界条件的水电站弃水对应电量算法，与现有技术相比，本发明通过考虑水电站防洪、检修等弃水因素后设置的边界条件而设计的算法，能有助于更加精确的计算出电站有效弃水、检修弃水、防洪弃水，从而得到相关电量，为后期负荷优化分配奠定一定的数据基础，提高能源利用率，具有推广应用的价值。

具体实施方式

下面以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发包括以下步骤：

S1：通过闸门下泄计算得到弃水量分类，将各类弃水划分优先级，计算得到动态修正边界条件；

S2：确定计算步长，并根据监控计算步长信号得到水电站每次计算的边界条件；

S3：计算单次各类弃水量和全天各类弃水量及对应电量。

所述步骤S1具体为：

S1.1：通过闸门下泄计算得到弃水量分类：

若闸门下泄包含环保弃水量，则：

Q

若闸门不包含环保弃水量，则：

Q

S1.2：各类弃水划分优先级：

设Q

确定Q

当某一个水杯容量为0时，则该弃水量统计则为0。例如P

综上所述，公式1与公式2统一为

Q

S1.3：计算得到动态修正边界条件：

上述的P

P

P

P

所述步骤S2具体为：

S2.1：固定计算步长：设Δt(分钟)时段为计算步长，以每天的0:00作为计算起始时间，24:00作为计算的结束时间统计，每天计算次数

n＝24×(60/Δt) 公式4

优点：逻辑简单，适用于初略估算。

缺点：忽略掉了Δt时段内实际的闸门开度变化、边界条件变化，在下一个Δt时段才启用新的闸门开度和边界条件。需要监控定时Δt时段上送相关信号修正闸门开度与边界条件。Δt时段的选择决定了计算的准确性和边界条件修正频率。Δt时段可大于60。

S2.2：触发计算步长：记录相关初始状态，以闸门动作信号和边界条件变化信号中任一信号为触发条件，计算上一时段，以每天的0:00作为计算起始时间，24:00作为计算的结束时间统计，每天计算次数

n＝触发次数 公式5

优点：逻辑相对复杂，计算精确。

缺点：需要监控实时上送相关信号来修正闸门开度与边界条件。

S2.3：根据监控上述相关信号，得到甲电站每次计算的边界条件P

所述步骤S3具体为：计算第i次时长内弃水总量、环保弃水量、有效弃水量、检修弃水量、防洪弃水量；

初始值：Q

S3.1：弃水总量：获取电站监控上送相关信号，获取在第i次计算时段内闸门开度，通过闸门泄流公式计算出弃水总量Q

S3.2：环保弃水量：环保弃水量为固定值，即Q

S3.3：有效弃水量：获取电站监控上送相关信号，获取在第i次计算时段内发电情况，计算出电站发电量q

当|q

当q

若Q

若Q

其中，u

S3.4：检修弃水量：

若Q

若Q

S3.5：防洪弃水量：

若P

S3.6：计算全天的弃水总量、环保弃水量、有效弃水量、检修弃水量、防洪弃水量及对应的电量：

对应的电量为：

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。