[发明专利]一种基于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制方法

说明书

本发明公开了一种基于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制方法，该方法整体采用流量控制系统，所述流量控制系统包括航道分析模块、过速分析模块和抽水蓄电模块，所述航道分析模块用于观测抽水蓄能电站航道的通行船只，所述过速分析模块用于检测水轮机转速过快的异常升温情况，所述抽水蓄电模块用于通过水泵水轮机组从下游水库抽水到上游水库，以位能形式蓄存能量，所述航道分析模块包括图像收集模块、数据集比对模块和距离分析模块，所述过速分析模块包括温度检测模块和温差分析模块，所述抽水蓄电模块包括水轮机负荷模块和电力分配模块，所述温差分析模块与电力分配模块电连接；本发明，具有根据船只数量调节水电站抽水量的特点。

技术领域

本发明涉及抽水蓄能技术领域，具体为一种基于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制方法。

背景技术

抽水蓄能电站在电力系统负荷低于基本负荷时，电站的水泵水轮机可用作水泵，利用多余发电能力，从下游水库抽水到上游水库，以位能形式蓄存能量；在系统负荷高于基本负荷时，可用作水轮机，发出电力以调节高峰负荷。因此，纯抽水蓄能电站并不能增加电力系统的电量，但可以改善火力发电机组的运行经济性，提高电力系统的总效率，使得抽水蓄能机组在世界各国受到普遍重视并获得迅速发展。

但是在下游水库抽水时导致水位快速降低，下游航段由库区向自然航段转换时，通航环境渐趋复杂、回水末端航道变窄、水势流态渐趋紊乱、浅滩增多，水位下降时，船舶未充分掌握水位变动信息，未及时调整缆绳、锚链、跳板等诱发船舶缆绳断裂失控漂移、船舶走锚等事故，或者船员原先熟悉的两岸参照物发生变化，当船员对各水位的参照物不熟，或者对岸形、礁石疏于注意时，极易造成船舶触礁以及触岸险情。因此，设计根据下游航道船只控制抽水蓄能电站抽水流量的一种基于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于抽水蓄能电站的过速保护与流量控制方法，该方法整体采用流量控制系统，所述流量控制系统包括航道分析模块、过速分析模块和抽水蓄电模块，所述航道分析模块用于观测抽水蓄能电站航道的通行船只，所述过速分析模块用于检测水轮机转速过快的异常升温情况，所述抽水蓄电模块用于通过水泵水轮机组从下游水库抽水到上游水库，以位能形式蓄存能量。

根据上述技术方案，所述航道分析模块包括图像收集模块、数据集比对模块和距离分析模块，所述过速分析模块包括温度检测模块和温差分析模块，所述抽水蓄电模块包括水轮机负荷模块和电力分配模块，所述温差分析模块与电力分配模块电连接；

所述图像收集模块用于采集航道信息，所述数据集比对模块用于识别航道上的船只，所述数据集比对模块用于比对图像信息，识别图像中的通航船只，所述距离分析模块用于计算水库下游各通航船只与水电站距离，所述温度检测模块用于检测水泵水轮机负荷转动时的电机温度，所述温差分析模块用于判断电机的升温情况，所述水轮机负荷模块用于通过水泵水轮机从下游水库抽水到上游水库，所述电力分配模块用于根据水轮机的温度情况调节转速负荷达到对水轮机过速保护的效果。

根据上述技术方案，所述流量控制系统的具体工作过程包括以下步骤：

S1、图像收集模块收集下游船舶在河道航行时的图像信息，数据集比对模块识别图像中的船只信息并统计船只数量N，距离分析模块计算下游各通航船只与水电站距离D；

S2、抽水蓄电模块根据航道分析模块的计算结果，计算水轮机组所需要的总抽水电力负荷Y；

S3、温度检测模块检测各水轮机的电机转动温度t，温差分析模块分析分析各水轮机的升温情况T；

S4、在满足抽水流量的总功耗为Y的情况下，电力分配模块根据各水轮机的升温情况调节各水轮机的单机工作电流I。