发明内容
发明目的:本发明旨在提供一种基于水位的水电站功率控制方法、装置。
技术方案:本发明实施中提供一种基于水位的水电站功率控制方法,包括:获取各个区域的发电数据和用电数据,确定各个区域的区域控制偏差;根据区域控制偏差和预设偏差限值,确定各个区域的功率调节模式,以及不同功率调节模式下参与调节的水电站的发电机组;将实际水位和预设水位限值进行比对,确定属于功率调节例外的特定发电机组;根据参与调节的发电机组,以及特定发电机组,确定各个发电机组的目标功率,水电站的各个发电机组按照目标功率进行功率输出。
具体的,基于发电数据和用电数据得到各个区域的发电功率和用电功率;计算各个区域的发电功率与用电功率之间的偏差,将发电功率与用电功率之间的偏差作为对应区域的区域控制偏差。
具体的,若区域控制偏差小于死区限值,则对应区域为死区;若区域控制偏差处于死区限制和帮助区限值之间,则对应区域为正常区;若区域控制偏差处于帮助区限值和紧急区限值之间,则对应区域为帮助区;若区域控制偏差大于紧急区限值,则对应区为紧急区。
具体的,将发电机组划分为第一类机组、第二类机组、第三类机组和第四类机组;任何类机组均不参与死区的调节;第一类机组,参与正常区、帮助区和紧急区的功率调节;第二类机组,参与帮助区和紧急区的功率调节;第三类机组,参与紧急区的功率调节;第四类机组,不参与功率调节。
具体的,实时采集的上游水位ZU和下游水位ZL,若满足以下任意一个条件的,判定对应的发电机组为升闭锁机组:
(1)ZU-ZL≤ZS;(2)ZL<ZMIN;
若满足以下条件时,判定对应的发电机组为降闭锁机组:
ZU>ZMAX且ZU-ZL>ZS,
其中,ZS表示一般水位限值,ZMIN表示最低水位限值,ZMAX表示最高水位限值,升闭锁机组不进行功率的升高调节,降闭锁机组不进行功率的降低调节,升闭锁机组和降闭锁机组属于特定发电机组范围。
具体的,采用以下公式计算发电机组i的目标功率Psi:
Psi=Pbi+Pri,
其中,Pbi表示发电机组i的基本功率;Pri表示发电机组i的调节功率,
按照速率分配时,
按照调节容量分配时,
按照调节因子分配时,
Preg是各个区域的总调节功率,Vi、Capi和Faci分别表示发电机组i的速率、调节容量和调节因子,Vj、Capj和Facj分别表示第j个参与功率调节的发电机组的速率、调节容量和调节因子。
具体的,对于升闭锁机组,若调节功率计算得到大于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率;对于降闭锁机组,若调节功率计算得到小于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率。
本发明实施例中还提供一种基于水位的水电站功率控制装置,包括:获取单元,模式确定单元,例外确定单元和功率计算单元,其中:
所述获取单元,用于获取各个区域的发电数据和用电数据,确定各个区域的区域控制偏差;
所述模式确定单元,用于根据区域控制偏差和预设偏差限值,确定各个区域的功率调节模式,以及不同功率调节模式下参与调节的水电站的发电机组;
所述例外确定单元,用于将实际水位和预设水位限值进行比对,确定属于功率调节例外的特定发电机组;
所述功率计算单元,用于根据参与调节的发电机组,以及特定发电机组,确定各个发电机组的目标功率,水电站的各个发电机组按照目标功率进行功率输出。
具体的,所述例外确定单元,还用于实时采集的上游水位ZU和下游水位ZL,若满足以下任意一个条件的,判定对应的发电机组为升闭锁机组:
(1)ZU-ZL≤ZS;(2)ZL<ZMIN;
若满足以下条件时,判定对应的发电机组为降闭锁机组:
ZU>ZMAX且ZU-ZL>ZS,
其中,ZS表示一般水位限值,ZMIN表示最低水位限值,ZMAX表示最高水位限值,升闭锁机组不进行功率的升高调节,降闭锁机组不进行功率的降低调节,升闭锁机组和降闭锁机组属于特定发电机组范围。
具体的,所述功率计算单元,还用于:
采用以下公式计算发电机组i的目标功率Psi:
Psi=Pbi+Pri,
其中,Pbi表示发电机组i的基本功率;Pri表示发电机组i的调节功率,
按照速率分配时,
按照调节容量分配时,
按照调节因子分配时,
Preg是各个区域的总调节功率,Vi、Capi和Faci分别表示发电机组i的速率、调节容量和调节因子,Vj、Capj和Facj分别表示第j个参与功率调节的发电机组的速率、调节容量和调节因子;对于升闭锁机组,若调节功率计算得到大于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率;对于降闭锁机组,若调节功率计算得到小于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率。
有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下显著优点:考虑到水位在发电过程中的影响,实现某些情况下,避免对于水能资源的浪费或者无水能资源可用的情况。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
参阅图1,其为本发明实施例中提供的基于水位的水电站功率控制方法的流程示意图,包括具体步骤,以下结合说明书进行详细说明。
步骤S101,获取各个区域的发电数据和用电数据,确定各个区域的区域控制偏差。
在具体实施中,水电站控制多个区域的用电。区域控制偏差,体现针对各个区域的发电和用电之间的偏差。
本发明实施例中,基于发电数据和用电数据得到各个区域的发电功率和用电功率;
计算各个区域的发电功率与用电功率之间的偏差,将发电功率与用电功率之间的偏差作为对应区域的区域控制偏差。
步骤S102,根据区域控制偏差和预设偏差限值,确定各个区域的功率调节模式,以及不同功率调节模式下参与调节的水电站的发电机组。
在具体实施中,通过各个区域的功率调节模式,对各个区域进行区别的功率调整,以实现准确的功率调节方向,达到较好的功率调节结果。
在具体实施中,预设偏差限值可以由用户根据实际应用情况进行相应的设定。
本发明实施例中,若区域控制偏差小于死区限值,则对应区域为死区;若区域控制偏差处于死区限制和帮助区限值之间,则对应区域为正常区;若区域控制偏差处于帮助区限值和紧急区限值之间,则对应区域为帮助区;若区域控制偏差大于紧急区限值,则对应区为紧急区。
本发明实施例中,将发电机组划分为第一类机组、第二类机组、第三类机组和第四类机组;任何类机组均不参与死区的调节;第一类机组,参与正常区、帮助区和紧急区的功率调节;第二类机组,参与帮助区和紧急区的功率调节;第三类机组,参与紧急区的功率调节;第四类机组,不参与功率调节。
在具体实施中,发电机组类别的划分,可以由管理者根据实际应用场景进行相应的设定。
步骤S103,将实际水位和预设水位限值进行比对,确定属于功率调节例外的特定发电机组。
在具体实施中,考虑到水位在发电过程中的影响,实现某些情况下,避免对于水能资源的浪费或者无水能资源可用的情况。
本发明实施例中,实时采集的上游水位ZU和下游水位ZL,若满足以下任意一个条件的,判定对应的发电机组为升闭锁机组:
(1)ZU-ZL≤ZS;(2)ZL<ZMIN;
若满足以下条件时,判定对应的发电机组为降闭锁机组:
ZU>ZMAX且ZU-ZL>ZS,
其中,ZS表示一般水位限值,ZMIN表示最低水位限值,ZMAX表示最高水位限值,升闭锁机组不进行功率的升高调节,降闭锁机组不进行功率的降低调节,升闭锁机组和降闭锁机组属于特定发电机组范围。
在具体实施中,发电机组判定为升闭锁机组时,表明整体水位较低,需要进行一定蓄水,避免无水能资源可用的情况;发电机组判定为降闭锁机组时,表明整体水位较高,需要充分利用水能资源,避免弃水情况发生。
步骤S104,根据参与调节的发电机组,以及特定发电机组,确定各个发电机组的目标功率,水电站的各个发电机组按照目标功率进行功率输出。
在具体实施中,考虑水位情况,进行目标功率的确定和计算,可以更好地适应实际水位情况,充分利用水能资源。
本发明实施例中,采用以下公式计算发电机组i的目标功率Psi:
Psi=Pbi+Pri,
其中,Pbi表示发电机组i的基本功率;Pri表示发电机组i的调节功率,
按照速率分配时,
按照调节容量分配时,
按照调节因子分配时,
Preg是各个区域的总调节功率,Vi、Capi和Faci分别表示发电机组i的速率、调节容量和调节因子,Vj、Capj和Facj分别表示第j个参与功率调节的发电机组的速率、调节容量和调节因子。
在具体实施中,基本功率可以是由管理者根据实际应用情况进行相应的设定。调节功率是根据速率、调节容量还是调节因子确定,也可以由管理者根据实际应用情况确定。
本发明实施例中,对于升闭锁机组,若调节功率计算得到大于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率;对于降闭锁机组,若调节功率计算得到小于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率。
在具体实施中,考虑到水位在发电过程中的影响,实现某些情况下,避免对于水能资源的浪费或者无水能资源可用的情况
本发明实施例中还提供一种基于水位的水电站功率控制装置,包括:获取单元,模式确定单元,例外确定单元和功率计算单元,其中:
所述获取单元,用于获取各个区域的发电数据和用电数据,确定各个区域的区域控制偏差;
所述模式确定单元,用于根据区域控制偏差和预设偏差限值,确定各个区域的功率调节模式,以及不同功率调节模式下参与调节的水电站的发电机组;
所述例外确定单元,用于将实际水位和预设水位限值进行比对,确定属于功率调节例外的特定发电机组;
所述功率计算单元,用于根据参与调节的发电机组,以及特定发电机组,确定各个发电机组的目标功率,水电站的各个发电机组按照目标功率进行功率输出。
本发明实施例中,所述获取单元,还用于基于发电数据和用电数据得到各个区域的发电功率和用电功率;计算各个区域的发电功率与用电功率之间的偏差,将发电功率与用电功率之间的偏差作为对应区域的区域控制偏差。
本发明实施例中,所述模式确定单元,还用于若区域控制偏差小于死区限值,则对应区域为死区;若区域控制偏差处于死区限制和帮助区限值之间,则对应区域为正常区;若区域控制偏差处于帮助区限值和紧急区限值之间,则对应区域为帮助区;若区域控制偏差大于紧急区限值,则对应区为紧急区。
本发明实施例中,所述模式确定单元,还用于将发电机组划分为第一类机组、第二类机组、第三类机组和第四类机组;任何类机组均不参与死区的调节;第一类机组,参与正常区、帮助区和紧急区的功率调节;第二类机组,参与帮助区和紧急区的功率调节;第三类机组,参与紧急区的功率调节;第四类机组,不参与功率调节。
本发明实施例中,所述例外确定单元,还用于实时采集的上游水位ZU和下游水位ZL,若满足以下任意一个条件的,判定对应的发电机组为升闭锁机组:
(1)ZU-ZL≤ZS;(2)ZL<ZMIN;
若满足以下条件时,判定对应的发电机组为降闭锁机组:
ZU>ZMAX且ZU-ZL>ZS,
其中,ZS表示一般水位限值,ZMIN表示最低水位限值,ZMAX表示最高水位限值,升闭锁机组不进行功率的升高调节,降闭锁机组不进行功率的降低调节,升闭锁机组和降闭锁机组属于特定发电机组范围。
本发明实施例中,所述功率计算单元,还用于采用以下公式计算发电机组i的目标功率Psi:
Psi=Pbi+Pri,
其中,Pbi表示发电机组i的基本功率;Pri表示发电机组i的调节功率,
按照速率分配时,
按照调节容量分配时,
按照调节因子分配时,
Preg是各个区域的总调节功率,Vi、Capi和Faci分别表示发电机组i的速率、调节容量和调节因子,Vj、Capj和Facj分别表示第j个参与功率调节的发电机组的速率、调节容量和调节因子。
本发明实施例中,所述功率计算单元,还用于对于升闭锁机组,若调节功率计算得到大于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率;对于降闭锁机组,若调节功率计算得到小于0,则将调节功率取0,如果同时对应的区域处于紧急区,则基本功率取当前实际的发电功率。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。