[发明专利]一种梯级水电站定负荷优化运行方法及系统

权利要求书

1.一种梯级水电站定负荷优化运行方法，所述梯级水电站包括上游水库电站和下游的径流式水电站，其中水库电站为1座，径流式电站为n座，所述径流式水电站均包括压力前池，所述水库电站的尾水依次连接下游的径流水电站，即梯级水电站存在确定的水力关系，所述定负荷运行为所述梯级水电站执行给定负荷运行，所述调整方法包括如下步骤：

S1：监测上游水库电站的水库库水位，按照流量从小到大的顺序，进行水库电站和下游径流式水电站的厂内优化运行，求出各流量对应的水库电站以及下游径流式电站对应的最优负荷，并累加水库电站及下游径流式电站的最优负荷，求出当前库水位下，各流量对应的梯级水电站最优负荷，从而形成梯级水电站在当前水位下的流量—最优负荷库；

S2：按照给定负荷，查找S1中求得的梯级水电站当前水位下的流量—最优负荷库，查找该给定负荷对应的流量，按照该流量与当前库水位，分别进行水库电站和下游径流式水电站的厂内优化运行，得出水库电站和下游径流式水电站的机组负荷分配；

S3：按照S2中求得的水库电站和下游径流式水电站的机组负荷分配进行开机运行，其中下游径流式水电站开机运行稳定后，观察压力前池水位，当压力前池水位下降，则减少负荷至压力前池稳定高水位运行；当压力前池水位上升，则增加负荷至压力前池稳定高水位运行；至下游径流式水电站运行稳定后，采集梯级水电站的总负荷；

S4：将采集到的梯级水电站的总负荷与给定负荷进行比较，计算其负荷差值ΔN；当负荷差值ΔN小于设定值时，完成定负荷分配，梯级水电站按照既有方式运行；当负荷差值ΔN大于设定值时，执行步骤S5；

S5：采集水库库水位、下游径流式水电站的压力前池水位，采集水库电站以及下游径流式水电站的尾水位，由所述库水位、压力前池水位、尾水位，分别计算水库电站和下游径流式水电站的毛水头，其分别为H（1）、H（2）……H（n+1）；按照所述毛水头的比例进行负荷差值分配，其中水库电站的总负荷调整为H（1）×ΔN/（H（1）+H（2）+……+H（n+1）），下游径流式水电站依次按照该调整方式进行电站负荷调整；

S6：按照S5中的负荷调整进行梯级水电站的各级电站负荷调整，并执行步骤S4。

2.如权利要求1所述的梯级水电站定负荷优化运行方法，其特征在于：所述水库电站的厂内优化运行为：对于任一下泄流量，根据当前库水位进行厂内机组分配，计算得到机组分配流量对应机组出力最大的一组，作为当前下泄流量对应的最优负荷。

3.如权利要求1所述的梯级水电站定负荷优化运行方法，其特征在于：所述径流式电站的厂内优化运行为：对于任一下泄流量，根据径流式水电站设计的压力前池高水位进行厂内机组分配，计算得到机组分配流量对应机组出力最大的一组，作为当前下泄流量对应的最优负荷。

4.如权利要求2或3所述的梯级水电站定负荷优化运行方法，其特征在于：所述水库电站或下游径流式水电站的尾水位可以根据尾水流量曲线进行计算得到，即任一下泄流量都对应确定的尾水位。

5.如权利要求1所述的梯级水电站定负荷优化运行方法，其特征在于：所述水库水电站和下游径流式水电站均可以求出任一流量对应下的最优机组负荷分配以及电站的最大出力。

6.如权利要求1所述的梯级水电站定负荷优化运行方法，其特征在于：所述S4中的设定值为给定负荷的正负10%，负荷差值ΔN小于设定值表示为：负荷差值大于给定负荷的负10%，小于给定负荷的正10%。

7.如权利要求1所述的梯级水电站定负荷优化运行方法，其特征在于：所述S4中的设定值为给定负荷的正负5%，负荷差值ΔN小于设定值表示为：负荷差值大于给定负荷的负5%，小于给定负荷的正5%。

8.一种执行如权利要求1-7任一项所述的梯级水电站定负荷优化运行方法的系统，所述优化系统包括数据采集模块、负荷分配模块和负荷调整模块，所述数据采集模块可以采集水库库水位、下游径流式水电站的压力前池水位，采集水库电站以及下游径流式水电站的尾水位，并可以采集梯级水电站的出力；所述负荷分配模块用于根据给定负荷，根据当前库水位，计算梯级水电站初次的各机组负荷分配；所述负荷调整模块用于在初次负荷分配，径流式水电站运行稳定后，根据采集的数据进行梯级水电站的负荷调整。