CN109038567B - 抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法、装置和系统，包括：确定电量利用效率，确定修正系数，确定发电效率，确定抽水效率，将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率，将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，得出其对综合转换效率的影响程度，根据影响程度对提高综合转换效率提出建议。利用上述方法对电站进行评估，可以对后续开展的提高其综合转换效率的措施提供帮助，对水蓄能电站实际运营状况的评判具有实际意义。

Description

抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法、装置和系统
技术领域
本申请涉及抽水蓄能电站效率评估领域，尤其涉及抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法、装置和系统。
背景技术
抽水蓄能电站在调节负荷、节能减排以及维持电网安全稳定运行等方面具有重要的作用，近年来，我国抽水蓄能电站的建设发展迅猛，已经具有相当大的规模。
因抽水蓄能电站的数量越来越多，为了推动每个抽水蓄能电站进行良性的发展，会对抽水蓄能电站的综合转换效率进行评估，而目前多采用抽水蓄能电站上网和下网电量的比值作为其综合转换效率，进而根据此比值进行简单地评估。
但是由于各抽水蓄能电站地理位置不同、自然条件各异、投入运营年代及相应的技术水平都有所不同，单纯地使用抽水蓄能电站上网和下网电量的比值对其进行评估，就会缺少对电站自然环境、条件等背景、转换效率等各影响因素的考量，并且综合转换效率受运行时间、运行方式等影响的变化规律也不清晰，对于后续开展的提高其综合转换效率的措施缺乏研究的基础，对抽水蓄能电站实际运营状况的评判也没有实际意义。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法、装置和系统。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法，包括：
确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率；
确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数；
确定发电效率；
确定抽水效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度。
可选的，所述确定发电效率，包括：
分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率；
收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例；
确定总水轮机效率，将每种工况的所述水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率；
根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
所述毛水头为上下游水位的差值；所述工作水头为该工况下水轮机的工作水头；
确定发电机效率；
计算所述总水轮机效率、所述发电机效率和所述水轮机的水道效率的乘积，即为所述发电效率。
可选的，所述确定抽水效率，包括：
分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
确定总水泵效率，将每种工况的所述水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
所述毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；所述工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
确定发电机效率；
计算所述总水泵效率、所述发电机效率和所述水泵水道效率的乘积，即为所述抽水效率。
可选的，所述将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度，包括：
总体评估，根据电站每年的综合转换效率进行整体评估，判断电站的综合转换效率的整体水平为高、中或低；
分项评估，分别对所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行分析，得出对综合转换效率影响最大的部分，并根据预先分析出的该电站的效率表优化得出的所述对综合转换效率影响最大的部分。
可选的，所述预先分析出的该电站的效率表包括：水轮机效率表、水泵效率表和水轮机水道效率表和水泵水道效率表；
水轮机效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行的效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机的效率；
水泵效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时的效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵的效率；
水轮机水道效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机对应水道的水道效率；
水泵水道效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵对应水道的水道效率。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估装置，包括：
电量利用效率确定模块，用于确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率；
修正系数确定模块，用于确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数；
发电效率确定模块，用于确定发电效率；
抽水效率确定模块，用于确定抽水效率；
综合转换效率确定模块，用于将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率；
评估模块，用于将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度。
可选的，所述发电效率确定模块包括：
水轮机效率计算单元，用于分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率；
水轮机运行时间比例计算单元，用于收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例；
总水轮机效率确定单元，用于将每种工况的所述水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率；
水轮机水道效率确定单元，用于根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
所述毛水头为上下游水位的差值；所述工作水头为该工况下水轮机的工作水头；
第一发电机效率确定单元，用于确定发电机效率；
发电效率计算单元，用于计算所述总水轮机效率、所述发电机效率和所述水轮机的水道效率的乘积。
可选的，所述抽水效率确定模块包括：
水泵效率计算单元，用于分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
水泵运行时间比例计算单元，用于收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
总水泵效率确定单元，用于将每种工况的所述水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
水泵水道效率确定单元，用于根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
所述毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；所述工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
第二发电机效率确定单元，用于确定发电机效率；
抽水效率计算单元，用于计算所述总水泵效率、所述发电机效率和所述水泵水道效率的乘积。
可选的，所述评估模块包括：
总体评估单元，用于根据电站每年的综合转换效率进行整体评估，判断电站的综合转换效率的整体水平为高、中或低；
分项评估单元，用于分别对所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行分析，得出对综合转换效率影响最大的部分，并根据预先分析出的该电站的效率表优化得出的所述对综合转换效率影响最大的部分。
所述预先分析出的该电站的效率表包括：水轮机效率表、水泵效率表和水轮机水道效率表和水泵水道效率表；
水轮机效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行的效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机的效率；
水泵效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时的效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵的效率；
水轮机水道效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机对应水道的水道效率；
水泵水道效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵对应水道的水道效率。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时，使得移动终端能够执行一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法，所述方法包括：
确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率；
确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数；
确定发电效率；
确定抽水效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度。
可选的，所述确定发电效率，包括：
分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率；
收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例；
确定总水轮机效率，将每种工况的所述水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率；
根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
所述毛水头为上下游水位的差值；所述工作水头为该工况下水轮机的工作水头；
确定发电机效率；
计算所述总水轮机效率、所述发电机效率和所述水轮机的水道效率的乘积，即为所述发电效率。
可选的，所述确定抽水效率，包括：
分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
确定总水泵效率，将每种工况的所述水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
所述毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；所述工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
确定发电机效率；
计算所述总水泵效率、所述发电机效率和所述水泵水道效率的乘积，即为所述抽水效率。
可选的，所述将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度，包括：
总体评估，根据电站每年的综合转换效率进行整体评估，判断电站的综合转换效率的整体水平为高、中或低；
分项评估，分别对所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行分析，得出对综合转换效率影响最大的部分，并根据预先分析出的该电站的效率表优化得出的所述对综合转换效率影响最大的部分。
可选的，所述预先分析出的该电站的效率表包括：水轮机效率表、水泵效率表和水轮机水道效率表和水泵水道效率表；
水轮机效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行的效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机的效率；
水泵效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时的效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵的效率；
水轮机水道效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机对应水道的水道效率；
水泵水道效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵对应水道的水道效率。
根据本申请实施例的第四方面，提供一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估系统，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：
确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率；
确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数；
确定发电效率；
确定抽水效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：依次确定电量利用效率、修正系数、发电效率、抽水效率；将各值相乘得出综合转换效率；将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率进行统计分析，得出其对综合转换效率的影响程度，根据影响程度对提高综合转换效率提出建议。由于电量损失数据通常包括变压器损耗电量、厂用电损耗及线路损耗，这部分会根据电站的情况不同而有所变化，修正系统是根据上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据得到的，与电站的自然环境、条件等背景相关，而每个电站因机组的结构不同，其发电效率和抽水效率也会有所不同，基于以上方法来对电站进行评估，既考虑到了每个电站的具体损耗情况，也考虑到了电站的自然环境、条件等背景相关，还考虑到了每个电站的机组具有不同的结构，因此，利用上述方法对电站进行评估，可以对后续开展的提高其综合转换效率的措施提供帮助，对水蓄能电站实际运营状况的评判具有实际意义。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请的一个实施例提供的一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法的流程示意图。
图2是本申请的一个实施例提供的一种确定发电效率方法的流程示意图。
图3是本申请的一个实施例提供的一种确定抽水效率方法的流程示意图。
图4是本申请的一个实施例提供的一种评估的流程示意图。
图5是本申请的一个实施例提供的一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估装置的结构示意图。
图6是本申请的一个实施例提供的发电效率确定模块的结构示意图。
图7是本申请的一个实施例提供的抽水效率确定模块的结构示意图。
图8是本申请的一个实施例提供的评估模块的结构示意图。
图9是本申请的一个实施例提供的一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估系统。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是本申请的一个实施例提供的一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法的流程示意图。参见图1，本方法包括以下步骤。
在步骤S11中，确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率。
在步骤S12中，确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数。
在步骤S13中，确定发电效率。
在步骤S14中，确定抽水效率。
在步骤S15中，将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率相乘得出综合转换效率。
在步骤S16中，将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率进行统计分析，得出其对综合转换效率的影响程度，根据影响程度对提高综合转换效率提出建议。
由于本实施例提供的评估方法依次确定电量利用效率、修正系数、发电效率、抽水效率；将各值相乘得出综合转换效率；将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率进行统计分析，得出其对综合转换效率的影响程度，根据影响程度对提高综合转换效率提出建议。由于电量损失数据通常包括变压器损耗电量、厂用电损耗及线路损耗，这部分会根据电站的情况不同而有所变化，修正系统是根据上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据得到的，与电站的自然环境、条件等背景相关，而每个电站因机组的结构不同，其发电效率和抽水效率也会有所不同，基于以上方法来对电站进行评估，既考虑到了每个电站的具体损耗情况，也考虑到了电站的自然环境、条件等背景相关，还考虑到了每个电站的机组具有不同的结构，因此，利用上述方法对电站进行评估，可以对后续开展的提高其综合转换效率的措施提供帮助，对水蓄能电站实际运营状况的评判具有实际意义。
具体的，在步骤S11中，可以计算每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例，分别用1减去上述两个比例得到对应的发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率，电量利用效率为发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率的乘积。
在步骤S12中，可以将水量的数据和蒸发和渗漏前的总水量数据根据电站用水量与发电量之间的统计关系折算成损失电量数据与总发电量数据，修正系数为损失电量数据与总发电量数据的比值。
图2是本申请的一个实施例提供的一种确定发电效率方法的流程示意图。参见图2，本方法还可以包括以下步骤。
在步骤S21中，分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率。
其中，水轮机效率可以由以下公式计算得到：
公式中的ηT表示水轮机效率，P出表示水轮机的输出功率，ρ表示水的密度，g表示重力加速度，Q表示当前流量，HT表示水轮机的工作水头。
在步骤S22中，收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例。
在步骤S23中，确定总水轮机效率，将每种工况的水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率。
在步骤S23中，根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
毛水头为上下游水位的差值；工作水头为该工况下水轮机的工作水头。
在步骤S24中，确定发电机效率。
在步骤S25中，计算总水轮机效率、发电机效率和水轮机的水道效率的乘积，即为步骤S13的发电效率。
上述计算水轮机效率的方法，涵盖了水轮机的水道损失以及各种工况对本年度水轮机效率的影响，数值更为精确。
图3是本申请的一个实施例提供的一种确定抽水效率方法的流程示意图。参见图3，本方法还可以包括以下步骤。
在步骤S31中，分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
其中，水轮机效率可以由以下公式计算得到：
公式中的ηP表示水泵效率，P入表示水泵的输入功率，ρ表示水的密度，g表示重力加速度，Q表示当前流量，HP表示水泵的工作扬程。
在步骤S32中，收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
在步骤S33中，确定总水泵效率，将每种工况的水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
在步骤S34中，根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
在步骤S35中，确定发电机效率；
在步骤S36中，计算总水泵效率、发电机效率和水泵水道效率的乘积，即为步骤S14的抽水效率。
上述计算水泵效率的方法，涵盖了水泵的水道损失以及各种工况对本年度水泵效率的影响，数值更为精确。
需要说明的是，上述水轮机的水道效率和水泵的水道效率的计算是根据水头或扬程计算而来，在需要对电站的水道进行优化建议时，可根据不同水道的水道损失得出。水道损失的计算公式如下：
Δ＝K·Q2
公式中的Δ为水道损失，K为损失系数，Q为水道的流量。
图4是本申请的一个实施例提供的一种评估的流程示意图。参见图4，本方法还可以包括以下步骤。
在步骤S41中，总体评估，根据步骤E中得出的电站每年的综合转换效率进行整体评估，判断电站的综合转换效率的整体水平为高、中或低；
在步骤S42中，分项评估，分别对步骤S11～步骤S14中的电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率进行分析，得出对综合转换效率影响最大的部分，并根据预先分析出的该电站的效率表优化得出的对综合转换效率影响最大的部分。
上述预先分析出的该电站的效率表包括：水轮机效率表、水泵效率表和水轮机水道效率表和水泵水道效率表；
水轮机效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行的效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机的效率；
水泵效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时的效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵的效率；
水轮机水道效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机对应水道的水道效率；
水泵水道效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵对应水道的水道效率。
图5是本申请的一个实施例提供的一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估装置的结构示意图。参见图5，该装置包括电量利用效率确定模块51，修正系数确定模块52，发电效率确定模块53，抽水效率确定模块54，综合转换效率确定模块55，评估模块56。
该装置的电量利用效率确定模块51，用于确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，计算每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例，分别用1减去上述两个比例得到对应的发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率，电量利用效率为发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率的乘积；
该装置的修正系数确定模块52，用于确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，将水量的数据和蒸发和渗漏前的总水量数据根据电站用水量与发电量之间的统计关系折算成损失电量数据与总发电量数据，修正系数为损失电量数据与总发电量数据的比值；
该装置的发电效率确定模块53，用于确定发电效率；
该装置的抽水效率确定模块54，用于确定抽水效率；
该装置的综合转换效率确定模块55，用于将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率相乘得出综合转换效率；
该装置的评估模块56，用于将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率进行统计分析，得出其对综合转换效率的影响程度，根据影响程度对提高综合转换效率提出建议。
图6是本申请的一个实施例提供的发电效率确定模块的结构示意图。参见图6，该模块包括水轮机效率计算单元61，水轮机运行时间比例计算单元62，总水轮机效率确定单元63，水轮机水道效率确定单元64，第一发电机效率确定单元65，发电效率计算单元66。
该模块的水轮机效率计算单元61，用于分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率；
该模块的水轮机运行时间比例计算单元62，用于收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例；
该模块的总水轮机效率确定单元63，用于将每种工况的水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率；
该模块的水轮机水道效率确定单元64，用于根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
毛水头为上下游水位的差值；工作水头为该工况下水轮机的工作水头；
该模块的第一发电机效率确定单元65，用于确定发电机效率；
该模块的发电效率计算单元66，用于计算总水轮机效率、发电机效率和水轮机的水道效率的乘积。
图7是本申请的一个实施例提供的抽水效率确定模块的结构示意图。参见图7，该模块包括水泵效率计算单元71，水泵运行时间比例计算单元72，总水泵效率确定单元73，水泵水道效率确定单元74，第二发电机效率确定单元75，抽水效率计算单元76。
该模块的水泵效率计算单元71，用于分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
该模块的水泵运行时间比例计算单元72，用于收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
该模块的总水泵效率确定单元73，用于将每种工况的水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
该模块的水泵水道效率确定单元74，用于根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
该模块的第二发电机效率确定单元75，用于确定发电机效率；
该模块的抽水效率计算单元76，用于计算总水泵效率、发电机效率和水泵水道效率的乘积。
图8是本申请的一个实施例提供的评估模块的结构示意图。参见图8，该模块包括总体评估单元81，分项评估单元82。
该模块中的总体评估单元81，用于根据电站每年的综合转换效率进行整体评估，判断电站的综合转换效率的整体水平为高、中或低；
该模块中的分项评估单元82，用于分别对电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率进行分析，得出对综合转换效率影响最大的部分，并根据预先分析出的该电站的效率表优化得出的对综合转换效率影响最大的部分。
预先分析出的该电站的效率表包括：水轮机效率表、水泵效率表和水轮机水道效率表和水泵水道效率表；
水轮机效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行的效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机的效率；
水泵效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时的效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵的效率；
水轮机水道效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机对应水道的水道效率；
水泵水道效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵对应水道的水道效率。
图9是本申请的一个实施例提供的一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估系统。参见图9，该系统包括：处理器91；用于存储处理器91可执行指令的存储器92；其中，处理器91被配置为：
确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，计算每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例，分别用1减去上述两个比例得到对应的发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率，电量利用效率为发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率的乘积；
确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，将水量的数据和蒸发和渗漏前的总水量数据根据电站用水量与发电量之间的统计关系折算成损失电量数据与总发电量数据，修正系数为损失电量数据与总发电量数据的比值；
确定发电效率；
确定抽水效率；
将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率相乘得出综合转换效率；
将电量利用效率、修正系数、发电效率和抽水效率进行统计分析，得出其对综合转换效率的影响程度，根据影响程度对提高综合转换效率提出建议。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估方法，其特征在于，包括：
确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率；
确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数；
确定发电效率；
确定抽水效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度；
所述确定发电效率，包括：
分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率；
收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例；
确定总水轮机效率，将每种工况的所述水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率；
根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
所述毛水头为上下游水位的差值；所述工作水头为该工况下水轮机的工作水头；
确定发电机效率；
计算所述总水轮机效率、所述发电机效率和所述水轮机的水道效率的乘积，即为所述发电效率；
所述确定抽水效率，包括：
分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
确定总水泵效率，将每种工况的所述水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
所述毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；所述工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
确定发电机效率；
计算所述总水泵效率、所述发电机效率和所述水泵水道效率的乘积，即为所述抽水效率；
确定电量利用效率，包括：
计算每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例，分别用1减去每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例得到对应的发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率，将发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率相乘得到电量利用效率；
确定修正系数，包括：
将水量的数据和蒸发和渗漏前的总水量数据根据电站用水量与发电量之间的统计关系折算成损失电量数据与总发电量数据，将损失电量数据与总发电量数据的比值作为修正系数。
2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度，包括：
总体评估，根据电站每年的综合转换效率进行整体评估，判断电站的综合转换效率的整体水平为高、中或低；
分项评估，分别对所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行分析，得出对综合转换效率影响最大的部分，并根据预先分析出的该电站的效率表优化得出的所述对综合转换效率影响最大的部分。
3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述预先分析出的该电站的效率表包括：水轮机效率表、水泵效率表和水轮机水道效率表和水泵水道效率表；
水轮机效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行的效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机的效率；
水泵效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时的效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵的效率；
水轮机水道效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机对应水道的水道效率；
水泵水道效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵对应水道的水道效率。
4.一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估装置，其特征在于，包括：
电量利用效率确定模块，用于确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率；
修正系数确定模块，用于确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数；
发电效率确定模块，用于确定发电效率；
抽水效率确定模块，用于确定抽水效率；
综合转换效率确定模块，用于将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率；
评估模块，用于将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度；
所述发电效率确定模块包括：
水轮机效率计算单元，用于分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率；
水轮机运行时间比例计算单元，用于收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例；
总水轮机效率确定单元，用于将每种工况的所述水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率；
水轮机水道效率确定单元，用于根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
所述毛水头为上下游水位的差值；所述工作水头为该工况下水轮机的工作水头；
第一发电机效率确定单元，用于确定发电机效率；
发电效率计算单元，用于计算所述总水轮机效率、所述发电机效率和所述水轮机的水道效率的乘积；
所述抽水效率确定模块包括：
水泵效率计算单元，用于分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
水泵运行时间比例计算单元，用于收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
总水泵效率确定单元，用于将每种工况的所述水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
水泵水道效率确定单元，用于根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
所述毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；所述工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
第二发电机效率确定单元，用于确定发电机效率；
抽水效率计算单元，用于计算所述总水泵效率、所述发电机效率和所述水泵水道效率的乘积；
确定电量利用效率，包括：
计算每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例，分别用1减去每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例得到对应的发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率，将发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率相乘得到电量利用效率；
确定修正系数，包括：
将水量的数据和蒸发和渗漏前的总水量数据根据电站用水量与发电量之间的统计关系折算成损失电量数据与总发电量数据，将损失电量数据与总发电量数据的比值作为修正系数。
5.根据根据权利要求4所述的评估装置，其特征在于，所述评估模块包括：
总体评估单元，用于根据电站每年的综合转换效率进行整体评估，判断电站的综合转换效率的整体水平为高、中或低；
分项评估单元，用于分别对所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行分析，得出对综合转换效率影响最大的部分，并根据预先分析出的该电站的效率表优化得出的所述对综合转换效率影响最大的部分；
所述预先分析出的该电站的效率表包括：水轮机效率表、水泵效率表和水轮机水道效率表和水泵水道效率表；
水轮机效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行的效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行的效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机的效率；
水泵效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时的效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵的效率；
水轮机水道效率表包括：
各台水轮机在相同工作水头及相同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在相同工作水头下不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
各台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水轮机在不同工作水头及不同输出功率下同时运行各台水轮机对应水道的水道效率；
水泵水道效率表包括：
各台水泵在额定功率下单独运行时对应水道的水道效率；
多台水泵在额定功率下同时运行时各水泵对应水道的水道效率。
6.一种抽水蓄能电站综合转换效率的评估系统，其特征在于，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：
确定电量利用效率，收集每年发电工况和抽水工况下的电量损失数据，利用所述电量损失数据确定所述电量利用效率；
确定修正系数，收集每年上水库与下水库蒸发和渗漏的水量的数据，利用所述水量的数据确定所述修正系数；
确定发电效率；
确定抽水效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率相乘得出综合转换效率；
将所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率进行统计分析，分别确定所述电量利用效率、所述修正系数、所述发电效率和所述抽水效率对综合转换效率的影响程度；
所述确定发电效率，包括：
分别计算单台水轮机在不同工作水头时不同输出功率对应的水轮机效率；
收集每年单台水轮机在不同工作水头和不同输出功率的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水轮机总运行时间的运行比例；
确定总水轮机效率，将每种工况的所述水轮机效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水轮机效率；
根据下述公式确定该工况下水轮机的水道效率：
水轮机的水道效率＝工作水头/毛水头；
所述毛水头为上下游水位的差值；所述工作水头为该工况下水轮机的工作水头；
确定发电机效率；
计算所述总水轮机效率、所述发电机效率和所述水轮机的水道效率的乘积，即为所述发电效率；
所述确定抽水效率，包括：
分别计算单台水泵在额定功率下不同扬程对应的水泵效率；
收集每年单台水泵在在额定功率下不同扬程的运行时间，计算每种工况的运行时间占当年水泵总运行时间的运行比例；
确定总水泵效率，将每种工况的所述水泵效率与对应的运行比例的乘积相加，得出总水泵效率；
根据下述公式确定该工况下水泵的水道效率：
水泵的水道效率＝毛扬程/工作扬程；
所述毛扬程为水泵从下游泵到上游的高度差值；所述工作扬程为水泵在该工况下的工作扬程；
确定发电机效率；
计算所述总水泵效率、所述发电机效率和所述水泵水道效率的乘积，即为所述抽水效率；
确定电量利用效率，包括：
计算每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例，分别用1减去每年发电工况下的电量损失数据占当年总发电量的比例及每年抽水工况下的电量损失数据占当年抽水总用电量的比例得到对应的发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率，将发电工况电量利用效率和抽水工况电量利用效率相乘得到电量利用效率；
确定修正系数，包括：
将水量的数据和蒸发和渗漏前的总水量数据根据电站用水量与发电量之间的统计关系折算成损失电量数据与总发电量数据，将损失电量数据与总发电量数据的比值作为修正系数。
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十三陵抽水蓄能电站综合循环效率分析;谢琛;水力发电(第09期);全文 *
白山混合式抽水蓄能电站水库调度效率分析;黄小锋;纪昌明;郑江涛;贾东旭;郭希海;;水力发电学报(第02期);全文 *

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CN109038567A (zh) 2018-12-18

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