CN114841022B - 变速机组吸出高度确定方法和装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

变速机组吸出高度确定方法和装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种变速机组吸出高度确定方法和装置、电子设备和存储介质，该方法包括：获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式；获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值；根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值、多个关键工况点的入力值以及目标公式，确定出目标变速机组的目标吸出高度。本申请解决了相关技术中存在的采用定速机组传统公式计算变速机组吸出高度结果不准确，不能反映当前技术发展水平并满足当下空化指标计算需求的问题。

Description

变速机组吸出高度确定方法和装置、电子设备和存储介质
技术领域
本申请涉及抽水蓄能工程领域，尤其涉及一种变速机组吸出高度确定方法和装置、电子设备和存储介质。
背景技术
抽水蓄能电站作为最成熟、可大规模使用的灵活调节电源，将在新型电力系统建设中发挥重要作用。
为保证电站投运后机组的运行性能及稳定性，抽水蓄能机组设计过程中必须保证机组运行范围内不会产生空化。实际电站根据设置合理的吸出高度来保证无空化运行。在考虑水泵水轮机无空化运行的基础上，尽量减少土建开挖投资，进而确定合理的吸出高度是电站初步设计的重要内容。但电站设计阶段，土建工程建设往往先于机组招标，一般没有制造厂提供的实际投运机组参数或曲线，需要依据已有机组的统计数据或空化系数经验公式来估算水泵水轮机的吸出高度。由于水泵水轮机在抽水工况运行时空化性能比水轮机工况差，因此空化设计一般参考抽水工况比转速的统计关系，并结合设计经验、土建投资等综合比选确定。
但目前在建设抽水蓄能电站时大多采用定速机组。现有定速水泵水轮机空化系数的计算公式均来自于旧的统计公式，计算结果不能反映近年来机组设计及研发技术的进步，不能很好的指导机组初设时的方案论证、参数优化和水力研发。
为进一步提升抽蓄电站的灵活性能，具有更快、更灵活调节性能的变速抽水蓄能机组的国产化研制及应用已成为抽蓄创新应用的热点。但对于变速机组的空化系数及吸出高度尚无可靠的计算方法，且如果将现有定速机组空化系数的确定方法应用于变速机组设计存在如下问题：其一现有经验公式计算结果不能反映近年来机组设计及研发技术的进步，不能更准确的反映所在水头段的机组初设时的方案论证、参数优化和水力研发；其二变速机组运行范围宽空化指标要求更高，定速机组计算公式不能满足当下需求。
发明内容
本申请提供了一种变速机组吸出高度确定方法和装置、电子设备和存储介质，以至少解决相关技术中存在计算结果不准确，不能满足当下空化指标计算需求的问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种变速机组吸出高度确定方法，该方法包括：
获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
利用目标方案对所述参考空化系数和所述参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，所述目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及所述目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
根据所述最大扬程、所述最小扬程、所述变速范围、所述同步转速值、所述多个关键工况点的入力值以及所述目标公式，确定出所述目标变速机组的目标吸出高度。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种变速机组吸出高度确定装置，该装置包括：
第一获取模块，用于获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
计算模块，用于利用目标方案对所述参考空化系数和所述参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，所述目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
第二获取模块，用于获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及所述目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
确定模块，用于根据所述最大扬程、所述最小扬程、所述变速范围、所述同步转速值、所述多个关键工况点的入力值以及所述目标公式，确定出所述目标变速机组的目标吸出高度。
可选地，计算模块包括：
计算单元，用于利用所述目标方案对所述参考空化系数和所述参考比转速参数进行计算，得到第一公式；
第一获取单元，用于获取多个预设公式，其中，所述预设公式为已存在的，用于得到空化系数与比转速之间的统计关系的计算公式；
比较单元，用于将所述第一公式与所述多个预设公式进行数值比较，从中选取出所述目标公式。
可选地，比较单元包括：
第一确定子模块，用于根据所述第一公式，确定对应的第一标准差；
第二确定子模块，用于根据所述多个预设公式，确定每个预设公式对应的预设标准差；
比较子模块，用于将所述第一公式与所述预设标准差进行数值比较，选取得到的标准差数值最小的公式作为所述目标公式。
可选地，第二获取模块包括：
第二获取单元，用于获取所述最大扬程、所述最小扬程、所述变速范围以及所述同步转速值；
第一确定单元，用于根据所述变速范围、所述同步转速值以及预设关系，确定所述多个关键工况点的入力值，其中，所述预设关系用于指示所述目标变速机组的入力与转速值的三次方成正比。
可选地，确定模块包括：
第二确定单元，用于根据所述多个关键工况点的入力值，确定所述目标变速机组在多个关键工况点下的流量值；
得到单元，用于根据每个关键工况下的所述流量值、所述最大扬程、所述最小扬程、所述同步转速值以及所述变速范围，得到每个关键工况点下的比转速值；
第三确定单元，用于根据所述每个关键工况点下的比转速值和所述目标公式，确定所述目标吸出高度。
可选地，第三确定单元包括：
第三确定子模块，用于根据所述每个关键工况点下的比转速值和所述目标公式，确定所述最大扬程在所述变速范围内第一空化系数最大值和所述最小扬程在所述变速范围内第二空化系数最大值；
第一得到子模块，用于根据所述第一空化系数最大值、所述第二空化系数最大值以及吸出高度计算公式，得到吸出高度最小值；
第二得到子模块，用于根据所述吸出高度最小值，得到所述目标吸出高度。
可选地，第二得到子模块包括：
获取子单元，用于获取预设余量值，其中，所述预设余量值用于对所述吸出高度最小值在预设范围内进行数值调整；
确定子单元，用于根据所述吸出高度最小值和所述预设余量值，确定所述目标吸出高度。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行上述任一实施例中的方法步骤。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一实施例中的方法步骤。
在本申请实施例中，通过获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值；根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及多个关键工况点的入力值，确定出目标变速机组的目标吸出高度。由于本申请实施例考虑了变速机组所在的目标水头段已投产抽水蓄能电站数据，采用目标方案获得了该水头段抽蓄机组空化系数与比转速间的统计关系，可更精确初步预估该水头段抽蓄电站空化系数，并考虑了变速机组变速运行范围变化对空化的影响，更准确计算变速抽水蓄能机组电站空化系数及吸出高度，相比目前采用定速机组的设计方法可更好满足变速机组对无空化运行的要求，为后续变速抽蓄电站建设提供可靠的技术支撑。
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，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施例的一种可选的变速机组吸出高度确定方法的流程示意图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的变速机组吸出高度确定装置的结构框图；
图3是根据本申请实施例的一种可选的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
由于当下并无投运的变速机组，因此变速机组的空化系数及吸出高度尚无可靠的计算方法。其设计过程空化系数的选择只能参照定速机组的确定方式。但定速机组空化系数基本只需根据最低扬程最大流量一个工况的空化性能来确定吸出高度即可。而变速机组转速自由度的增加使抽水工况运行范围从一条线变为一个面，需要考虑整个运行范围内多点的空化性能，对无空化运行的要求更高。
同时，将现有定速机组空化系数的确定方法在应用于变速机组设计时存在一些问题：
1.现有定速机组空化系数计算的公式均来自于多年前的统计公式，以往按照临界空化系数设计的准则目前已转变为初生空化系数，因此现有经验公式计算结果不能反映近年来机组设计及研发技术的进步。
2.现有经验公式均为所有水头段电站参数统计结果，不能更准确的反映所在水头段的机组初设时的方案论证、参数优化和水力研发。
3.变速机组空化指标要求更高。定速机组运行时功率不可调节，水泵空化系数只需满足低水头最大流量一个工况时的空化性能来确定吸出高度即可。但变速机组转速自由度的增加可使抽水工况功率可调，其运行范围从一条线变为一个面，通常情况下抽水工况在小流量高扬程受叶片背面空化限制；同时在大流量低扬程受限于叶片工作面空化限制，对无空化运行的要求更高。
为了解决定速机组存在计算结果不准确，不能满足当下空化指标计算需求的问题，本申请实施例提出一种变速机组吸出高度确定方法，如图1所示，该方法包括：
步骤S101，获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
步骤S102，利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
步骤S103，获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
步骤S104，根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值、多个关键工况点的入力值以及目标公式，确定出目标变速机组的目标吸出高度。
可选地，本申请实施例根据要分析的变速机组运行目标水头段，如某400m水头段，收集不少于预设数量个，比如10个已投产的该水头段抽蓄电站空化系数及比转速参数，参见表1，其中，表1为收集不少于10个已投产400米水头段抽蓄电站空化系数及比转速参数。
表1
Figure 788418DEST_PATH_IMAGE002
利用目标方案，如幂函数回归分析算法对收集到的参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到用于计算新的空化系数与比转速统计关系的目标公式：
Figure 908821DEST_PATH_IMAGE004
，其中，
Figure 282033DEST_PATH_IMAGE006
指表1中的空化系数、
Figure 146084DEST_PATH_IMAGE008
为表1中的比转速，然后将表1中的所有
Figure 36155DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 452093DEST_PATH_IMAGE008
与幂函数回归分析算法相结合，就得到了该目标公式。
之后需要获取到当前的目标变速机组电站抽水工况的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值，根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值、多个关键工况点的入力值以及上诉求得的目标公式，即可计算确定出目标变速机组的目标吸出高度。
在本申请实施例中，通过获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值；根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及多个关键工况点的入力值，确定出目标变速机组的目标吸出高度。由于本申请实施例考虑了变速机组所在的目标水头段已投产抽水蓄能电站数据，采用目标方案获得了该水头段抽蓄机组空化系数与比转速间的统计关系，可更精确初步预估该水头段抽蓄电站空化系数，并考虑了变速机组变速运行范围变化对空化的影响，更准确计算变速抽水蓄能机组电站空化系数及吸出高度，相比目前采用定速机组的设计方法可更好满足变速机组对无空化运行的要求，为后续变速抽蓄电站建设提供可靠的技术支撑。
作为一种可选实施例，利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式包括：
利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到第一公式；
获取多个预设公式，其中，预设公式为已存在的，用于得到空化系数与比转速之间的统计关系的计算公式；
将第一公式与多个预设公式进行数值比较，从中选取出目标公式。
可选地，为了确定出精度更高的、用于表征空化系数与比转速统计关系的计算公式，本申请实施例将上述利用幂函数回归分析算法确定出的
Figure 922389DEST_PATH_IMAGE010
与两个预设公式，比如R.S.Stelzer公式及斯捷潘诺夫公式之间对比计算得到的标准差数值，将标准差数值最小的公式作为最终采纳的新公式，即目标公式。
表2为由三个公式确定出的标准差计算表格：
表2
Figure 199917DEST_PATH_IMAGE012
由表2可知，新拟合的400米水头段空化系数计算公式标准差最小，精度更高，下面对变速机组空化系数的确定即使用该计算公式。
本申请实施例利用实际水头段已投运抽蓄电站的参数，利用目标方案进行新的空化系数统计公式的回归拟合，通过与现有经验公式的标准差对比，证实所得曲线可以更准确的预估空化系数。
作为一种可选实施例，获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值包括：
获取最大扬程、最小扬程、变速范围以及同步转速值；
根据变速范围、同步转速值以及预设关系，确定多个关键工况点的入力值，其中，预设关系用于指示目标变速机组的入力与转速值的三次方成正比。
可选地，获取到当前变速抽水蓄能机组电站抽水工况最大扬程、最小扬程、变速范围以及同步转速值。比如，同步转速值n r =428.6r/min，最大扬程
Figure 196692DEST_PATH_IMAGE014
=469m；最小扬程
Figure 268685DEST_PATH_IMAGE016
=404m；若最小扬程
Figure 226276DEST_PATH_IMAGE016
=404m时，转速变化范围-7%~+2%这时转速变化范围为398.6r/min~438.1r/min；若最大扬程
Figure 556763DEST_PATH_IMAGE014
=469m时，转速变化范围-2%~+4%，这时转速变化范围为421.8r/min~445.5r/min。
基于上述最大扬程、最小扬程、变速范围以及同步转速值这些参数以及目标变速机组的入力与转速值的三次方成正比的预设关系（或预设原则），参考相似电站机组参数计算变速机组最大扬程最小转速、最大扬程最大转速、最小扬程最小转速、最小扬程最大转速四个关键工况点的入力,
Figure 548990DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 323042DEST_PATH_IMAGE020
MW，
Figure 33509DEST_PATH_IMAGE022
MW，
Figure 902108DEST_PATH_IMAGE024
MW。需要说明的是，本申请实施例包含但不限于上述四个关键工况点的入力。
作为一种可选实施例，根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值、多个关键工况点的入力值以及目标公式，确定出目标变速机组的目标吸出高度包括：
根据多个关键工况点的入力值，确定目标变速机组在多个关键工况点下的流量值；
根据每个关键工况下的流量值、最大扬程、最小扬程、同步转速值以及变速范围，得到每个关键工况点下的比转速值；
根据每个关键工况点下的比转速值和目标公式，确定目标吸出高度。
可选地，按照公式
Figure 280000DEST_PATH_IMAGE026
计算目标变速机组在每个关键工况点下的流量值Q，得到多个Q值，其中，P是上述的各个关键工况点的入力值，ρ是水密度，g是重力加速度，H是对应扬程，
Figure 696725DEST_PATH_IMAGE028
是机组效率。如最低扬程降转速至398.6r/min时，Q=50m3/s;最低扬程转速升为438.1r/min时，Q=72m3/s；计算最高扬程转速为421.8r/min时，Q=52m3/s；计算最高扬程转速为445.5r/min时，Q=73.8m3/s。
根据每个关键工况下的流量值、最大扬程、最小扬程、同步转速值，得到变速机组在每个关键工况点下的比转速值，计算公式为：
Figure 894488DEST_PATH_IMAGE030
，其中，n为每个关键工况点下对应的实际转速值，Q为每个关键工况点下的流量值，H为对应扬程。这时，得到最低扬程转速最小和最大时分别为
Figure 566777DEST_PATH_IMAGE032
=31.27、
Figure 143383DEST_PATH_IMAGE034
=41.25。最高扬程转速最小和最大时分别为
Figure 118293DEST_PATH_IMAGE036
=30.18、
Figure 741035DEST_PATH_IMAGE038
=37.97。
根据四个工况点比转速，代入上述确定的目标公式
Figure 826803DEST_PATH_IMAGE040
，计算四个关键工况点的空化系数，并分别确定最大、最小扬程下的空化系数最大值，即最大扬程在变速范围内对应的第一空化系数最大值和最小扬程在变速范围内对应的第二空化系数最大值。如最低扬程空化系数最大值
Figure 772762DEST_PATH_IMAGE042
；最高扬程空化系数最大值
Figure 184152DEST_PATH_IMAGE044
。
根据得到的两个空化系数0.213和0.191及吸出高度计算公式
Figure 966294DEST_PATH_IMAGE046
计算吸出高度最小值，其中，H为对应扬程，
Figure 855753DEST_PATH_IMAGE048
为海拔高程，是当前电站的固定数值。即：
Figure 656218DEST_PATH_IMAGE050
本申请实施例考虑了变速机组变速运行范围变化对空化的影响，计算结果更加可靠全面，更准确计算变速抽水蓄能机组电站空化系数及吸出高度。
作为一种可选实施例，根据吸出高度最小值，得到目标吸出高度包括：
获取预设余量值，其中，预设余量值用于对吸出高度最小值在预设范围内进行数值调整；
根据吸出高度最小值和预设余量值，确定目标吸出高度。
可选地，为了将确定的目标吸出高度更有依据，与实际结果更为吻合，本申请设置一预设余量值，用于对吸出高度最小值在预设范围内进行数值调整，然后对吸出高度最小值增加或减小预设余量值，进而得到目标吸出高度。
为了使得变速机组吸出高度确定方法的应用场景和确定方法更直观，本申请实施例以某300m水头段抽蓄电站作为阐述对象，展开完整的举例说明：
步骤1：收集不少于10个已投产300米水头段左右抽蓄电站空化系数及比转速参数，如下表：
Figure 845367DEST_PATH_IMAGE052
步骤2：对步骤1收集到的参数用幂函数回归分析得到新的空化系数与比转速统计关系：
Figure 239439DEST_PATH_IMAGE054
。
步骤3：对步骤2得到的新公式与现有两个经验公式R.S.Stelzer公式及斯捷潘诺夫公式对比剩余标准差，从下表可见新拟合的300米水头段空化系数计算公式标准差最小，精度更高，下面对变速机组空化系数的确定即使用该新公式。
Figure 57222DEST_PATH_IMAGE056
步骤4：确定分析的变速抽水蓄能机组电站抽水工况最大扬程和最小扬程、变速范围、同步转速及最大入力。同步转速n r =375r/min，最大扬程
Figure DEST_PATH_IMAGE058
=396m，最小扬程
Figure 931769DEST_PATH_IMAGE060
=340.2m；计最小扬程
Figure 684961DEST_PATH_IMAGE060
=340.2m时，转速变化范围-5%~+1.8%，即转速变化范围为356.25r/min~381.75r/min；计最大扬程
Figure 690963DEST_PATH_IMAGE058
=396m时，转速变化范围-2%~+4.2%，即转速变化范围为367.5r/min~390.75r/min。
步骤5：根据步骤4参数及变速运行机组入力与转速的三次方成正比的原则，参考相似电站机组参数计算变速机组最大扬程最小转速、最大扬程最大转速、最小扬程最小转速、最小扬程最大转速四个关键工况点的入力
Figure 187804DEST_PATH_IMAGE062
MW，
Figure 448015DEST_PATH_IMAGE064
MW，
Figure 231163DEST_PATH_IMAGE066
MW，
Figure 599827DEST_PATH_IMAGE068
MW。
步骤6：根据步骤5计算出来的入力按照
Figure 510146DEST_PATH_IMAGE070
计算变速运行工况点的流量
Figure DEST_PATH_IMAGE072
。最低扬程降转速至356.25r/min时，Q=66.11m3/s;最低扬程转速升为381.75r/min时，Q=84.63m3/s；计算最高扬程转速为367.5r/min时，Q=58.17m3/s;计算最高扬程转速为390.75r/min时，Q=76.93m3/s。
步骤7：根据步骤4和6的参数和比转速公式
Figure DEST_PATH_IMAGE074
确定变速机组四个关键工况点的比转速。最低扬程转速最小和最大时分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE076
=44.33、
Figure DEST_PATH_IMAGE078
=36.57。最高扬程转速最小和最大时分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE080
=31.57、
Figure DEST_PATH_IMAGE082
=38.61；
步骤8：根据步骤7得到的四个工况点比转速及步骤3新得到的空化系数计算公式
Figure DEST_PATH_IMAGE084
计算四个关键工况点的空化系数，并分别确定最大最小扬程的最大值；最低扬程空化系数较大值
Figure DEST_PATH_IMAGE086
；最高扬程
Figure DEST_PATH_IMAGE088
；
步骤9：根据步骤8得到的两个空化系数及吸出高度计算公式
Figure DEST_PATH_IMAGE090
计算吸出高度最小值。即：
Figure DEST_PATH_IMAGE092
步骤10：根据步骤9得到的吸出高度-69.52m考虑一定余量确定电站最终吸出高度。
基于上述各个实施例基于常规定速机组吸出高度计算方法精度的提升及变速机组的运行特性，提出的变速机组吸出高度的确定方法，所用方法均为成熟理论，可用于变速水泵水轮机、变速泵、变速水轮机的空化系数进行预测，为确定合理的吸出高度提供科学的支撑。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM（Read-Only Memory，只读存储器）/RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例的方法。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述变速机组吸出高度确定方法的变速机组吸出高度确定装置。图2是根据本申请实施例的一种可选的变速机组吸出高度确定装置的结构框图，如图2所示，该装置可以包括：
第一获取模块201，用于获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
计算模块202，用于利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
第二获取模块203，用于获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
确定模块204，用于根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值、多个关键工况点的入力值以及目标公式，确定出目标变速机组的目标吸出高度。
需要说明的是，该实施例中的第一获取模块201可以用于执行上述步骤S101，该实施例中的计算模块202可以用于执行上述步骤S102，该实施例中的第二获取模块203可以用于执行上述步骤S103，该实施例中的确定模块204可以用于执行上述步骤S104。
通过上述模块，考虑了变速机组所在的目标水头段已投产抽水蓄能电站数据，采用目标方案获得了该水头段抽蓄机组空化系数与比转速间的统计关系，可更精确初步预估该水头段抽蓄电站空化系数，并考虑了变速机组变速运行范围变化对空化的影响，更准确计算变速抽水蓄能机组电站空化系数及吸出高度，相比目前采用定速机组的设计方法可更好满足变速机组对无空化运行的要求，为后续变速抽蓄电站建设提供可靠的技术支撑。
作为一种可选的实施例，计算模块包括：
计算单元，用于利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到第一公式；
第一获取单元，用于获取多个预设公式，其中，预设公式为已存在的，用于得到空化系数与比转速之间的统计关系的计算公式；
比较单元，用于将第一公式与多个预设公式进行数值比较，从中选取出目标公式。
作为一种可选的实施例，比较单元包括：
第一确定子模块，用于根据第一公式，确定对应的第一标准差；
第二确定子模块，用于根据多个预设公式，确定每个预设公式对应的预设标准差；
比较子模块，用于将第一公式与预设标准差进行数值比较，选取得到的标准差数值最小的公式作为目标公式。
作为一种可选的实施例，第二获取模块包括：
第二获取单元，用于获取最大扬程、最小扬程、变速范围以及同步转速值；
第一确定单元，用于根据变速范围、同步转速值以及预设关系，确定多个关键工况点的入力值，其中，预设关系用于指示目标变速机组的入力与转速值的三次方成正比。
作为一种可选的实施例，确定模块包括：
第二确定单元，用于根据多个关键工况点的入力值，确定目标变速机组在多个关键工况点下的流量值；
得到单元，用于根据每个关键工况下的流量值、最大扬程、最小扬程、同步转速值以及变速范围，得到每个关键工况点下的比转速值；
第三确定单元，用于根据每个关键工况点下的比转速值和目标公式，确定目标吸出高度。
作为一种可选的实施例，第三确定单元包括：
第三确定子模块，用于根据每个关键工况点下的比转速值和目标公式，确定最大扬程在变速范围内对应的第一空化系数最大值和最小扬程在变速范围内对应的第二空化系数最大值；
第一得到子模块，用于根据第一空化系数最大值、第二空化系数最大值以及吸出高度计算公式，得到吸出高度最小值；
第二得到子模块，用于根据吸出高度最小值，得到目标吸出高度。
作为一种可选的实施例，第二得到子模块包括：
获取子单元，用于获取预设余量值，其中，预设余量值用于对吸出高度最小值在预设范围内进行数值调整；
确定子单元，用于根据吸出高度最小值和预设余量值，确定目标吸出高度。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种用于实施上述变速机组吸出高度确定方法的电子设备，该电子设备可以是服务器、终端、或者其组合。
图3是根据本申请实施例的一种可选的电子设备的结构框图，如图3所示，包括处理器301、通信接口302、存储器303和通信总线304，其中，处理器301、通信接口302和存储器303通过通信总线304完成相互间的通信，其中，
存储器303，用于存储计算机程序；
处理器301，用于执行存储器303上所存放的计算机程序时，实现如下步骤：
获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值、多个关键工况点的入力值以及目标公式，确定出目标变速机组的目标吸出高度。
可选地，在本实施例中，上述的通信总线可以是PCI (Peripheral ComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线、或EISA (Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括RAM，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
作为一种示例，如图3所示，上述存储器303中可以但不限于包括上述变速机组吸出高度确定装置中的第一获取模块201、计算模块202、第二获取模块203、确定模块204。此外，还可以包括但不限于上述变速机组吸出高度确定装置中的其他模块单元，本示例中不再赘述。
上述处理器可以是通用处理器，可以包含但不限于：CPU (Central ProcessingUnit，中央处理器)、NP(Network Processor，网络处理器)等；还可以是DSP (DigitalSignal Processing，数字信号处理器)、ASIC (Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)、FPGA (Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
此外，上述电子设备还包括：显示器，用于显示变速机组吸出高度确定结果。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解，图3所示的结构仅为示意，实施上述变速机组吸出高度确定方法的设备可以是终端设备，该终端设备可以是智能手机（如Android手机、iOS手机等）、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备（Mobile Internet Devices，MID）、PAD等终端设备。图3其并不对上述电子设备的结构造成限定。例如，终端设备还可包括比图3中所示更多或者更少的组件（如网络接口、显示装置等），或者具有与图3所示的不同的配置。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行变速机组吸出高度确定方法的程序代码。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。
可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
利用目标方案对参考空化系数和参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
根据最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值、多个关键工况点的入力值以及目标公式，确定出目标变速机组的目标吸出高度。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例中对此不再赘述。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、ROM、RAM、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中；计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述任一个实施例中的变速机组吸出高度确定方法步骤。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例变速机组吸出高度确定方法的全部或部分步骤。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方案的目的。
另外，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单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种变速机组吸出高度确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
利用目标方案对所述参考空化系数和所述参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，所述目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及所述目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
根据所述最大扬程、所述最小扬程、所述变速范围、所述同步转速值、所述多个关键工况点的入力值以及所述目标公式，确定出所述目标变速机组的目标吸出高度，其中，所述根据所述最大扬程、所述最小扬程、所述变速范围、所述同步转速值、所述多个关键工况点的入力值以及所述目标公式，确定出所述目标变速机组的目标吸出高度包括：根据所述多个关键工况点的入力值，确定所述目标变速机组在多个关键工况点下的流量值；根据每个关键工况下的所述流量值、所述最大扬程、所述最小扬程、所述同步转速值以及所述变速范围，得到每个关键工况点下的比转速值；根据所述每个关键工况点下的比转速值和所述目标公式，确定所述目标吸出高度；其中，所述根据所述每个关键工况点下的比转速值和所述目标公式，确定所述目标吸出高度包括：根据所述每个关键工况点下的比转速值和所述目标公式，确定所述最大扬程在所述变速范围内对应的第一空化系数最大值和所述最小扬程在所述变速范围内对应的第二空化系数最大值；根据所述第一空化系数最大值、所述第二空化系数最大值以及吸出高度计算公式，得到吸出高度最小值；根据所述吸出高度最小值，得到所述目标吸出高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用目标方案对所述参考空化系数和所述参考比转速参数进行计算，得到目标公式包括：
利用所述目标方案对所述参考空化系数和所述参考比转速参数进行计算，得到第一公式；
获取多个预设公式，其中，所述预设公式为已存在的，用于得到空化系数与比转速之间的统计关系的计算公式；
将所述第一公式与所述多个预设公式进行数值比较，从中选取出所述目标公式。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一公式与所述多个预设公式进行数值比较，从中选取出所述目标公式包括：
根据所述第一公式，确定对应的第一标准差；
根据所述多个预设公式，确定每个预设公式对应的预设标准差；
将所述第一公式与所述预设标准差进行数值比较，选取得到的标准差数值最小的公式作为所述目标公式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及所述目标变速机组在多个关键工况点的入力值包括：
获取所述最大扬程、所述最小扬程、所述变速范围以及所述同步转速值；
根据所述变速范围、所述同步转速值以及预设关系，确定所述多个关键工况点的入力值，其中，所述预设关系用于指示所述目标变速机组的入力与转速值的三次方成正比。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述吸出高度最小值，得到所述目标吸出高度包括：
获取预设余量值，其中，所述预设余量值用于对所述吸出高度最小值在预设范围内进行数值调整；
根据所述吸出高度最小值和所述预设余量值，确定所述目标吸出高度。
6.一种变速机组吸出高度确定装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取目标水头段在预设数量个电站中对应的参考空化系数和参考比转速参数；
计算模块，用于利用目标方案对所述参考空化系数和所述参考比转速参数进行计算，得到目标公式，其中，所述目标公式用于得到空化系数与比转速之间的统计关系；
第二获取模块，用于获取当前的目标变速机组的最大扬程、最小扬程、变速范围、同步转速值以及所述目标变速机组在多个关键工况点的入力值；
确定模块，用于根据所述最大扬程、所述最小扬程、所述变速范围、所述同步转速值、所述多个关键工况点的入力值以及所述目标公式，确定出所述目标变速机组的目标吸出高度，其中，所述确定模块包括：第二确定单元，用于根据多个关键工况点的入力值，确定目标变速机组在多个关键工况点下的流量值；得到单元，用于根据每个关键工况下的流量值、最大扬程、最小扬程、同步转速值以及变速范围，得到每个关键工况点下的比转速值；第三确定单元，用于根据每个关键工况点下的比转速值和目标公式，确定目标吸出高度；其中，所述第三确定单元包括：第三确定子模块，用于根据每个关键工况点下的比转速值和目标公式，确定最大扬程在变速范围内对应的第一空化系数最大值和最小扬程在变速范围内对应的第二空化系数最大值；第一得到子模块，用于根据第一空化系数最大值、第二空化系数最大值以及吸出高度计算公式，得到吸出高度最小值；第二得到子模块，用于根据吸出高度最小值，得到目标吸出高度。
7.一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信，其特征在于，
所述存储器，用于存储计算机程序；
所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行权利要求1至5中任一项所述的方法步骤。
8.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项中所述的方法步骤。
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