[发明专利]水电站水能动态模拟算法

说明书

本发明涉及水电站技术领域，具体涉及一种水电站水能动态模拟算法，它采用如下的方法步骤：1)将水轮机模型转轮综合特性曲线图导入数据库；根据厂家提供的水轮机模型转轮综合特性曲线图，采集图中反映的关系曲线数据以及出力限制线数据，将采集的数据导入数据库；2)建立神经网络模型，通过数据训练，使之能够反映和刻画水轮机的关系曲线，模型满足足够精度要求；3)导入发电站长年日径流量序列及水头数据；4)导入水轮机参数(转速n_i、直径D_i，安装高程▽)；它在给定转轮及水文过程的基础上，通过寻优的智能算法模型对电站的发电过程进行数学模拟，得出电站的年发电量指标，它为水轮发电机造型和水电站技术经济分析，提供可靠的依据。

【技术领域】

本发明涉及水电站技术领域，具体涉及一种水电站水能动态模拟算法。

【背景技术】

随着社会的不断发展,，能源作为不可再生的资源，越来越少，最终形成当下社会能源紧张。石油、煤炭等不可再生资源日益枯竭，使人们对可再生资源的依赖日益增加。因此清洁无污染的水电、风电、太阳能发电则得以蓬勃发展的。

而在上述的若干可再生能源中，水电的经济性最优。但是因受到传统水能计算及机组选型方法的限制，使得设计人员在设计过程中缺乏系统思考，导致设计方案所选机型与电站实际并非最优匹配，设计过程中计算的理论年发电量与实际发电情况相差较远。例如：传统的水电站设计机组选型时，人们总是循着水能计算—水轮机选型—发电机匹配的这一过程，来决定水轮发电机组的选择，既由规划专业，通过水能计算，得出装机容量和年发电量，再由水机专业进行机组造型，这种将水文过程和机组特性割裂开的算法，在水电站设计的理论和实践中，造成了较大的误差，产生了一些不良的后果。

在水能分析时根据基本出力公式：N_i＝kQ_iH_i

其中：k为综合系数，一般取值7.5～8.75；

电能按如下公式计算：ΔE_i＝N_it_i

总电能E＝∑ΔE_i

上述水能计算方法有其不可避免的缺点，由于k的取值固定，导致整个计算方法不能反映不同工况下水轮机效率的变化特点，这样就难以区分不同机型下水能的差别，同时使整个电站的水能分析结果误差较大。在水轮机选型上，关注的重点也仅在额定工况点，或者说，在设计水头下，选择水轮机发电机组的各最佳参数。然而水利动能的利用是一个复杂的系统工程，水文特性、机组特性是相互关联的，它们相互作用，影响着机组的动能指标。如何将水轮机、发电机、水文过程、调度控制联系起来，科学地分析电站电能指标，然后合理地选择水轮机机型是一项新技术，具有较大的经济潜力，也是目前要解决的问题。

【发明内容】

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的水电站水能动态模拟算法，它在给定转轮及水文过程的基础上，通过寻优的智能算法模型对电站的发电过程进行数学模拟，得出电站的年发电量指标，它为水轮发电机造型和水电站技术经济分析，提供可靠的依据。

本发明所述的水电站水能动态模拟算法，它采用如下的方法步骤：

1)将水轮机模型转轮综合特性曲线图导入数据库；根据厂家提供的水轮机模型转轮综合特性曲线图，采集图中反映的关系曲线数据以及出力限制线数据，将采集的数据导入数据库；

2)建立神经网络模型，通过数据训练，使之能够反映和刻画水轮机的关系曲线，模型满足足够精度要求；

3)导入发电站长年日径流量序列及水头数据；

4)导入水轮机参数(转速n_i、直径D_i，安装高程▽)；