[发明专利]一种实时动态修正的水轮机组效率曲面拟合方法

说明书

本发明公开了一种实时动态修正的水轮机组效率曲面拟合方法，该方法为：通过实时监测机组长期大量的运行数据，进行数据归类处理和基于时间影响的权重处理，制定达到实时动态修正的数量增量、定时周期、误差控制校正三个判定方法，满足条件时重新进行模型拟合计算(启动实时动态修正)，确保拟合机组“水头‑负荷‑效率”三维曲面的准确性，解决了现在拟合曲面中由于测量水头数据少带来的误差、随着机组的长期运行带来效率曲面会发生改变等问题。

技术领域

本发明属于压缩空气储能技术领域，具体涉及一种实时动态修正的水轮机组效率曲面拟合方法。

背景技术

电力负荷在一天内是不均匀的，中午和晚上出现两次尖峰负荷，深夜则为用电最少的低谷负荷，随着新能源发电规模越来越大，其发电反调节性的问题带来电网峰谷差问题越来越突出，迫切需要行之有效的技术方案来解决。

压缩空气储能系统被认为是最有发展前景的大规模电力储能技术之一，具有储能规模大、存储周期长、对环境污染小等优点。但目前压缩空气储能系统还是通过人工方式进行启停，急需一种自动控制系统及其控制方法，根据电网情况进行分别启停启动压缩机系统、膨胀机系统，进入用电耗能过程或发电释能能过程，达到电网消峰填谷目的。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种实时动态修正的水轮机组效率曲面拟合方法，以解决现有技术进行人工启停系统工作效率低下等技术问题。

本发明采取的技术方案为：一种实时动态修正的水轮机组效率曲面拟合方法，该方法为：通过在线数据采集装置，实时采集计算小水电水轮机效率需要的发电机负荷、机组流量、工作水位参数，具体拟合步骤如下：

第一步、数据的归类处理；对样本中数据进行整理归类，同时满足：

x_i-Δx≤x_l≤x_i+Δx

y_i-Δy≤y_l≤y_i+Δy

式中：x_l为测量水位值，单位m；

x_i为模型中水位值，单位m；

Δx为水位误差，设置为0.1m；

y_l为测量负荷值，单位m；

y_i为模型中负荷值，单位m；

Δy为负荷误差，设置为机组额定负荷的0.1％；

那么由出力为x_l，水头为y_l的效率数据构成一个时间序列：ξ(i＝1....n)；

第二步、数据基于时间影响的权重处理：

定义：

式中ξ_i表示出力为x_l、水头为y_l的水轮机组效率，，W_i为不同时间的效率数据的权重函数，定义为：

式中：t₀为当日时间，用日表示；

t_i为第i个效率样本对应的时间，用日表示；

m为设置系数，设置m＝4；

第三步、启动实施动态修正的三个条件

达到以下三个条件之一时启动实时动态修正，采用三维一般多项式最小二乘拟合方法重新对模型进行拟合计算；

1)样本数量增量校正条件