[发明专利]一种基于标准出力曲线的水电厂机组优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于标准出力曲线的水电厂机组优化方法，属于水电厂机组优化调控领域。

背景技术

在水力发电系统中，对机组出力调节控制的优劣直接关系到电站的生产运营情况。目前，水电远程集控中心监控系统或水电厂监控系统，对机组的出力调节主要通过人为参与，当水头在逐渐变化的过程中，只能凭借经验预测机组当前可以承受多大的负荷运行，没有一个可以参考的指标，更无法直观观察机组在当前水头的允许出力标准。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于标准出力曲线的水电厂机组优化方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于标准出力曲线的水电厂机组优化方法，包括，

额定水头数据采集：采集机组额定水头下，满负荷出力对应的最大导叶开度；

小于额定水头数据采集：采集小于机组额定水头下，导叶达到最大开度时的机组出力；

根据额定水头数据以及小于额定水头数据，拟合机组标准出力方程；

利用发电机标准出力方程，计算当前水头下机组的标准出力，绘制标准出力曲线；

将当前水头机组实际出力曲线与标准出力曲线比较，判断机组是否处于最优出力状态，通过实时调节机组出力，对机组进行优化。

采集额定水头数据时，采集不同时段的多个最大导叶开度，取平均值。

采集小于额定水头数据时，采集多个机组出力，取平均值。

机组标准出力方程为，

其中，P为当前水头H下机组标准出力，P₀为机组额定出力，k为出力系数，H_x为空载水头，H₀为额定水头。

当H＜H₀时，采用算术平均算法确定k和H_x，具体如下，

根据两点确定一条直线，将采集的(H₁,P₁),(H₀,P₀)；(H₂,P₂),(H₀,P₀)；…；(H_n,P_n),(H₀,P₀)拟合出条n直线，其中，P₁为水头H₁下机组出力，P₂为水头H₂下机组出力，P_n为水头H_n下机组出力，H₁、H₂、…、H_n均小于H₀；

根据n直线分别计算出各自的出力系数和空载水头，然后取n个出力系数的平均值得到k，取n个空载水头的平均值得到H_x。

利用发电机标准出力方程，计算当前水头下机组的标准出力，依时间绘制标准出力曲线。

本发明所达到的有益效果：本发明将当前水头机组标准出力曲线作为机组负荷调节的参考标准，可直观观察当前机组出力状态，通过实时调节机组出力，使其达到最佳状态，为机组优化调度，降本增效提供依据，并可作为机组出力效率的生产管理指标。

附图说明

图1为机组水头特性曲线。

图2为机组运转综合特性曲线。

图3为本发明的方法流程图。

图4为机组标准出力曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

机组水头特性曲线是表示机组出力与水头的关系曲线，如图1所示，根据机组水头特性曲线可知机组出力与水头呈正相关，各导叶开度下的曲线从相应空载水头点开始引出，近似直线关系，导叶开度越大，其直线相对越陡。结合机组运转综合特性曲线，如图2所示，水头较高时，机组出力较大，此时出力受电机容量限制，其限制线是一条竖直线；水头较低时，机组出力较小，即使调整导叶开度，出力也不一定达到额定值，此时出力受最大导叶开度下的出力水头关系直线限制。将不同水头下机组出力上限作为标准出力，机组实际出力越接近标准出力，则机组发电效率越高。

根据上述分析，具体方案如图3所示，一种基于标准出力曲线的水电厂机组优化方法，包括以下步骤：