[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

摘要

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。

主权项

1.一种实时动态修正的水轮机组效率曲面拟合方法，其特征在于：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：xi‑Δx≤xl≤xi+Δxyi‑Δy≤yl≤yi+Δy式中：xl为测量水位值，单位m；xi为模型中水位值，单位m；Δx为水位误差，设置为0.1m；yl为测量负荷值，单位m；yi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xl，水头为yl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ξi表示出力为xl、水头为yl的水轮机组效率，Wi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；ti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当累计样本增长一个数量时，如果：Nr‑Np＞＝ΔN式中：Np为前次拟合计算时的累计样本数量，Nr为当前总累计样本数量，ΔN为设定的样本增量最小值；则识别为样本数量增量达到校正条件，程序自动重新进行拟合计算以校正前一个模型的误差，获得一个新的更高精度水头‑负荷‑效率之间的三维模型；2)定时周期校正条件当积累设定周期的新样本后，程序自动重新进行拟合计算以校正前一个模型的误差，获得一个新的水头‑负荷‑效率之间的三维模型；3)误差控制校正条件设定ξe为根据前次拟合获得的水头‑负荷‑效率之间三维模型的系数(a1,a2,........a9)，根据模型拟合公式，带入实测工作水头x、机组出力y而计算获得的估计机组效率；设定ξr为实际测量得到的机组效率，如果：|ξr‑ξe|＞＝2EeEe＝min(Ei,Ep)式中：Ep为前次拟合计算时所有样本点与理想曲面之间的最大误差；Ei为可接受的估计机组效率与实测效率之间的允许误差，设为0.5％～1.0％；则识别为前次模型误差较大，程序自动重新进行拟合计算以校正前一个模型的误差，获得一个新的更高精度水头‑负荷‑效率之间的三维模型。