CN115076020A - 变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动控制技术领域，公开了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备。其中，该方法包括：获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、原型水泵对应的模型水泵以及模型水泵的额定运行参数；计算模型水泵在额定运行参数下的模型扬程；基于模型扬程对应的工况特性，确定模型水泵在模型扬程下所对应的最优运行参数；将最优运行参数转换为原型水泵的实际运行参数；根据实时电力参数以及实际运行参数，计算原型水泵在当前工况下的目标运行参数。通过实施本发明，工况特性数据的准确获取不受制造商的限制，通过该工况特性能够对水泵运行参数进行优化，实现了对变速抽水蓄能机组水泵的最优工况的跟踪和控制。

Description

变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备。

背景技术

抽水蓄能电站通常采用定速抽水蓄能机组以及变速抽水蓄能机组进行水力发电。相较于定速抽水蓄能机组而言，变速抽水蓄能机组的机械角速度能够与电角速度解耦，在维持并网同步频率的前提下，变速抽水蓄能机组可以通过改变机械转速和导叶开度来适应不断变化的运行环境，以达到实时跟踪最优工况的目的。

目前常用跟踪最优工况的方法以全特性曲线或综合特性曲线作为数据基础，通过全特性曲线或综合特性曲线分析变速抽水蓄能机组的动态特性，以实现抽水蓄能机组水泵的工况优化。然而，全特性曲线或综合特性曲线作为生产商的机密，除生产商之外，其他人难以获取到准确数据，因此难以根据实际运行环境对水泵运行进行优化，从而在实际需求中难以实现机组最优工况的跟踪控制。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备，以解决难以根据实际运行环境对水泵转速进行优化，从而难以对机组最优工况进行跟踪控制的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，包括：获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、所述原型水泵对应的模型水泵以及所述模型水泵的额定运行参数；计算所述模型水泵在所述额定运行参数下的模型扬程；基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数；将所述最优运行参数转换为所述原型水泵的实际运行参数；根据所述实时电力参数以及所述实际运行参数，计算所述原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过模型水泵的工况特性，确定原型水泵的实际运行参数，继而根据该实际运行参数确定出原型水泵在当前工况下的目标运行参数，以该目标运行参数控制变速抽水蓄能机组进行抽水运行。该方法中模型水泵的工况特性是公开的，该数据能够准确获取，不受制造商的数据限制，通过该工况特性对实际运行环境中的水泵进行运行参数优化，从而实现了对变速抽水蓄能机组水泵模式最优工况的跟踪和控制。

根据第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数，包括：基于扬程与流量之间的特性关系，计算所述模型扬程对应的各个导叶开度的流量值；基于效率与流量之间的特性关系，确定所述各个导叶开度对应的效率值；基于所述各个导叶开度对应的效率值，确定目标工况；根据工况与输入功率之间的特性关系，确定所述目标工况对应的最优输入功率，将所述最优输入功率确定为所述最优运行参数。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过扬程与流量之间的特性关系、效率与流量之间的特性关系以及工况与输入功率之间的特性关系，确定出模型水泵的目标工况以及该目标工况所对应的最优输入功率，将该目标工况所对应的最优输入功率确定最优运行参数，由此无需增加真机或模型试验，有效节约了试验成本。

根据第一方面第一实施方式，在第一方面的第二实施方式中，所述基于所述各个导叶开度对应的效率值，确定所述目标工况，包括：比较所述各个导叶开度对应的效率值，确定出最大效率值；获取所述最大效率值对应的目标开度值和目标流量值；将所述目标开度值和所述目标流量值确定为所述模型水泵的目标工况。

根据第一方面第二实施方式，在第一方面的第三实施方式中，所述根据工况与输入功率之间的特性关系，确定所述目标工况对应的最优输入功率，包括：基于流量与输入功率之间的特性关系，计算所述目标流量值对应的最优输入功率。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过确定最大效率值所对应的目标开度值以及目标流量值，继而根据流量与输入功率之间的特性关系，确定出目标流量值所对应的最优输入功率，由此即可准确得到的模型水泵的目标工况以及目标工况下的最优输入功率，无需繁复的试验操作，简化了目标工况以及最优输入功率的获取方式。

根据第一方面，在第一方面的第四实施方式中，所述额定运行参数包括额定转速，所述计算所述模型水泵在所述额定运行参数下的模型扬程，包括：获取所述原型水泵对应的原型水泵叶轮直径、实际额定转速与实时扬程，以及所述模型水泵对应的模型水泵叶轮直径；计算所述原型水泵叶轮直径与所述实际额定转速的第一乘积值，以及所述模型水泵叶轮直径与所述额定转速的第二乘积值；计算所述第二乘积值与所述第一乘积值之间的第一比值；基于所述第一比值与所述实时扬程的相关性，计算得到所述模型扬程。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过额定转速、实时扬程以及水泵叶轮直径，计算出模型水泵在额定转速下的模型扬程，实现了模型扬程的简捷计算，提高了后续的工况寻优效率。

根据第一方面第四实施方式，在第一方面的第五实施方式中，所述最优运行参数包括最优输入功率，所述实际运行参数包括实际输入功率，所述将所述最优运行参数转换为所述原型水泵在当前工况下的实际运行参数，包括：计算所述第一乘积值与所述第二乘积值之间的第二比值；基于所述第二比值与所述最优输入功率的相关性，计算得到所述最优输入功率对应的所述实际输入功率。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过模型水泵与原型水泵之间的运行相关性，将最优输入功率转化为实际输入功率，由此无需对原型水泵真机进行多次试验即可确定出原型水泵所对应的实际输入效率，提高了原型水泵运行参数的获取效率，便于后续跟踪控制水泵的实际运行状态。

根据第一方面第五实施方式，在第一方面的第六实施方式中，所述实时电力参数包括实时功率，所述根据所述实时电力参数以及所述实际运行参数，计算所述原型水泵在当前工况下的目标运行参数，包括：获取所述实时功率对应的实时效率值；计算所述实时效率值与所述实时功率的乘积值，并计算所述乘积值与所述实际输入功率之间的比值；基于所述实际额定转速与所述比值的相关性，计算得到当前工况下所述原型水泵对应的最优转速。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过实际额定转速、实时效率以及实时功率之间的相关性，即可计算出原型水泵在当前工况下的最优转速，由此实现了原型水泵在当前工况下的效率寻优，方便了变速抽水蓄能机组最优工况的实时跟踪和实时控制。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置，包括：获取模块，用于获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、所述原型水泵对应的模型水泵以及所述模型水泵的额定运行参数；第一计算模块，用于计算所述模型水泵在所述额定运行参数下的模型扬程；确定模块，用于基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数；转换模块，用于将所述最优运行参数转换为所述原型水泵的实际运行参数；第二计算模块，用于根据所述实时电力参数以及所述实际运行参数，计算所述原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法。

需要说明的是，本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置、电子设备以及计算机可读存储介质的相应有益效果，请参见变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法中相应内容的描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法的流程图；

图2是本实施例的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法的另一流程图；

图3是本实施例的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法的又一流程图；

图4是本实施例中变速抽水蓄能机组的控制系统结构框图；

图5是本实施例中能量特性曲线的示意图；

图6是本实施例中变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置的结构框图；

图7是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

根据本发明实施例，提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，可用于电子设备，如变速抽水蓄能机组的控制器、服务器等，图1是根据本发明实施例的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

S11，获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、原型水泵对应的模型水泵以及模型水泵的额定运行参数。

原型水泵为变速抽水蓄机组中的水泵真机；当前工况的实时电力参数用于表征当前电网所能提供的电力实时参数；模型水泵为根据原型水泵所构建的模型，通过该模型水泵来表征原型水泵；额定运行参数为模型水泵的模拟运行参数，该额定运行参数根据原型水泵的运行属性设定。

技术人员可以将变速抽水蓄机组所对应原型水泵的属性信息输入电子设备，并根据原型水泵的属性信息构建与其相对应的模型水泵，同时根据原型水泵的运行特性对模型水泵的额定运行参数进行设定。相应地，电子设备则可以响应技术人员的操作，以获取变速抽水蓄能机组所对应原型水泵的属性参数、原型水泵对应的模型水泵以及模型水泵的额定运行参数。同时，电子设备能够检测原型水泵所处电网的电力参数，通过电力传感器等电力检测设备采集电网当前所能提供的实时电力参数。

S12，计算模型水泵在额定运行参数下的模型扬程。

模型扬程是指模型水泵的有效压头，即单位质量流体通过模型水泵所能获得的能量净增加值。模型扬程与模型水泵的转速或叶轮直径相关，电子设备可以根据相似理论或相似定律对模型水泵在不同转速及不同直径叶轮下的模型扬程进行计算。对于模型扬程的计算方式在下述实施例中予以详细说明。

S13，基于模型扬程对应的工况特性，确定模型水泵在模型扬程下所对应的最优运行参数。

工况特性为根据水力特性构建的模型水泵的能量特性曲线簇，如图5所示。该工况特性在水泵出厂验收和交接试验时会由制造商给出，即该工况特性是公开的。最优运行参数用于表征模型水泵处于最佳工况时的运行参数，即模型水泵在模型扬程下所对应的最佳运行参数。

电子设备在计算得到模型扬程后，按照能量特性曲线簇确定模型水泵在模型扬程下的各个导叶开度的流量值以及各个导叶开度对应的效率值，然后根据各个导叶开度对应的效率值确定出模型水泵的目标工况，继而根据工况特性确定出该目标工况所对应的最优运行参数。

S14，将最优运行参数转换为原型水泵的实际运行参数。

实际运行参数为原型水泵实际运行中的运行参数，该实际运行参数包括实际运行转速以及实际导叶开度等。电子设备根据模型水泵与原型水泵之间的相关性，可以将模型水泵所对应的最优运行参数转换为原型水泵所对应的实际运行参数。

S15，根据实时电力参数以及实际运行参数，计算原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

目标运行参数为原型水泵在当前工况下实现最优效率的最佳运行参数。在得到原型水泵的实际运行参数之后，电子设备可以检测原型水泵所处电网的实时电力参数，并结合实时电力参数对实际运行参数的影响，计算出原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

以如图4所示的变速抽水蓄能机组的控制器为例，该控制器包括最优工况跟踪单元以及控制单元。其中，控制单元包括励磁系统和调速系统；最优工况跟踪单元根据当前运行环境（运行水头、调度功率指令等）实时计算出机组中原型水泵的目标运行参数，该目标运行参数主要包括最优转速和最优开度等，继而将目标运行参数作为控制单元（励磁系统和调速系统）的参考输入，以使控制单元按照该目标运行参数调整水泵的运行状态。

本实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过模型水泵的工况特性，确定原型水泵的实际运行参数，继而根据该实际运行参数确定出原型水泵在当前工况下的目标运行参数，以该目标运行参数控制变速抽水蓄能机组进行抽水运行。该方法中模型水泵的工况特性是公开的，该数据能够准确获取，不受制造商的数据限制，通过该工况特性对实际运行环境中的水泵进行运行参数优化，从而实现了对变速抽水蓄能机组水泵模式最优工况的跟踪和控制。

在本实施例中提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，可用于电子设备，如变速抽水蓄能机组的控制器、服务器等，图2是根据本发明实施例的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

S21，获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、原型水泵对应的模型水泵以及模型水泵的额定运行参数。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

S22，计算模型水泵在额定运行参数下的模型扬程。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

S23，基于模型扬程对应的工况特性，确定模型水泵在模型扬程下所对应的最优运行参数。

具体地，上述步骤S23可以包括：

S231，基于扬程与流量之间的特性关系，计算模型扬程对应的各个导叶开度的流量值。

扬程与流量之间的特性关系为扬程H与流量Q之间的数据特性曲线簇，即H~Q数据特性曲线簇，如图5所示。电子设备在获取到模型扬程H_m之后，可以依据H~Q数据特性曲线簇确定出H_m所对应的每个导叶开度a₀₁，a₀₂，…，a_0n对应的流量值Q_m1，Q_m2，…，Q_mn。

S232，基于效率与流量之间的特性关系，确定各个导叶开度对应的效率值。

效率与流量之间的特性关系为效率η与流量Q之间的数据特性曲线簇，即η~Q数据特性曲线簇，如图5所示。电子设备依据η~Q数据特性曲线簇确定出各个流量值Q_m1，Q_m2，…，Q_mn对应的效率值η₁，η₂，…，η_n，即各个导叶开度对应的效率值。

S233，基于各个导叶开度对应的效率值，确定目标工况。

目标工况为最大效率值所对应的导叶开度值和流量值。电子设备通过分析各个导叶开度对应的效率值，从中确定出最大效率值，继而根据最大效率值确定出相应的导叶开度值以及流量值。

具体地，上述步骤S223可以包括：

（1）比较各个导叶开度对应的效率值，确定出最大效率值。

电子设备对其得到的各个导叶开度对应的效率值η₁，η₂，…，η_n进行比较，以从中确定出最大效率值η_max。

（2）获取最大效率值对应的目标开度值和目标流量值。

电子设备依据η~Q数据特性曲线簇可以确定出最大效率值η_max所对应的目标流量值Q_m.opt，同时可以确定出最大效率值η_max所对应的目标开度值a_0.opt。

（3）将目标开度值和目标流量值确定为模型水泵的目标工况。

电子设备存储目标开度值a_0.opt以及目标流量值Q_m.opt，并将目标开度值a_0.opt以及目标流量值Q_m.opt构成模型水泵的目标工况。

S234，根据工况与输入功率之间的特性关系，确定目标工况对应的最优输入功率，将最优输入功率确定为最优运行参数。

工况与输入功率之间的特性关系为输入功率与工况之间的数据特性曲线簇，例如导叶开度与输入功率之间的数据特性曲线簇，流量与输入功率之间的数据特性曲线簇等。电子设备在获取到目标工况之后，可以依据输入功率与工况之间的数据特性曲线簇确定出目标流量值或目标开度值对应的输入功率，将该输入功率作为目标工况对应的最优输入功率P_m，并将该目标工况对应的最优输入功率P_m作为模型水泵在模型扬程下的最优运行参数。

可选地，上述步骤S224可以包括：基于流量与输入功率之间的特性关系，计算目标流量值对应的最优输入功率。

流量与输入功率之间的特性关系输入功率P与流量之间的数据特性曲线簇，即P~Q数据特性曲线簇，如图5所示。电子设备在获取到目标流量值Q_m.opt之后，可以依据P~Q数据特性曲线簇确定出目标流量值Q_m.opt对应的输入功率，将该输入功率作为目标工况对应的最优输入功率P_m。

S24，将最优运行参数转换为原型水泵的实际运行参数。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

S25，根据实时电力参数以及实际运行参数，计算原型水泵在当前工况下的目标运行参数。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

本实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过扬程与流量之间的特性关系、效率与流量之间的特性关系以及工况与输入功率之间的特性关系，确定出模型水泵的目标工况以及该目标工况所对应的最优输入功率，并将该最优输入功率作为模型水泵在模拟扬程下的最优运行参数，由此无需增加真机或模型试验，有效节约了试验成本。通过确定最大效率值所对应的目标开度值以及目标流量值，继而根据流量与输入功率之间的特性关系，确定出目标流量值所对应的最优输入功率，由此无需繁复的试验操作，简化了模型水泵的目标工况以及最优输入功率的获取方式。

在本实施例中提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，可用于电子设备，如变速抽水蓄能机组的控制器、服务器等，图3是根据本发明实施例的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

S31，获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、原型水泵对应的模型水泵以及模型水泵的额定运行参数。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

S32，计算模型水泵在额定运行参数下的模型扬程。

具体地，额定运行参数包括额定转速，相应地，上述步骤S32可以包括：

S321，获取原型水泵对应的原型水泵叶轮直径、实际额定转速与实时扬程，以及模型水泵对应的模型水泵叶轮直径。

原型水泵叶轮直径为原型水泵的实际叶轮直径，实际额定转速为原型水泵实际运行中的额定转速，实时扬程为原型水泵在实时运行中的扬程，模型水泵叶轮直径为模型水泵所具有的叶轮直径。

具体地，电子设备可以根据原型水泵的属性信息确定原型水泵对应的原型水泵叶轮直径以及实际额定转速，并通过采集原型水泵的实时运行状态确定其实时扬程。同时，电子设备可以通过分析模型水泵的规则参数确定出模型水泵所对应的叶轮直径。

S322，计算原型水泵叶轮直径与实际额定转速的第一乘积值，以及模型水泵叶轮直径与额定转速的第二乘积值。

若原型水泵叶轮直径为D，模型水泵叶轮直径为D_m，实际额定转速为n，额定转速为n_m，则原型水泵叶轮直径与实际额定转速的第一乘积值为D*n，模型水泵叶轮直径与额定转速的第二乘积值为D_m*n_m。

S323，计算第二乘积值与第一乘积值之间的第一比值。

在得到第一乘积值D*n与第二乘积值D_m*n_m之后，可以继续计算第二乘积值D_m*n_m与 第一乘积值D*n之间的第一比值，即

。

S324，基于第一比值与实时扬程的相关性，计算得到模型扬程。

扬程与转速或叶轮直径的平方成正比，由此可以根据第一比值与实时扬程的相关性，得到模型扬程H_m的计算公式，即：

其中，D为原型水泵对应的原型水泵叶轮直径；D_m为模型水泵对应的模型水泵叶轮直径；n为原型水泵对应的实际额定转速；n_m为模型水泵对应的额定转速；H为原型水泵当前的实时扬程。

S33，基于模型扬程对应的工况特性，确定模型水泵在模型扬程下所对应的最优运行参数。详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

S34，将最优运行参数转换为原型水泵的实际运行参数。

具体地，最优运行参数包括最优输入功率，实际运行参数包括实际输入功率，相应地，上述步骤S34可以包括：

S341，计算第一乘积值与第二乘积值之间的第二比值。

在得到第一乘积值D*n与第二乘积值D_m*n_m之后，电子设备进一步计算第一乘积值 D*n与第二乘积值D_m*n_m之间的第二比值，即

。

S342，基于第二比值与最优输入功率的相关性，计算得到最优输入功率对应的实际输入功率。

实际输入功率与第二比值的立方或叶轮直径的平方成正比，根据第二比值与最优输入功率的相关性，得到实际输入功率P的计算公式，即：

其中，D为原型水泵对应的原型水泵叶轮直径；D_m为模型水泵对应的模型水泵叶轮直径；n为原型水泵对应的实际额定转速；n_m为模型水泵对应的额定转速；P_m为最优输入功率。

S35，根据实时电力参数以及实际运行参数，计算原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

具体地，实时电力参数包括实时功率，相应地，上述步骤S35可以包括：

S351，获取实时功率对应的实时效率值。

电子设备在采集到电网的实时功率P_e之后，其可以结合P~Q数据特性曲线簇以及η~Q数据特性曲线，确定出实时功率P_e所对应的实时效率值η_e。

S352，计算实时效率值与实时功率的乘积值，并计算该乘积值与实际输入功率之间的比值。

在得到实时效率值η_e与实时功率P_e之后，电子设备计算实时效率值η_e与实时功率 P_e之间的乘积值

，并进一步计算乘积值

与实际输入功率P之间的比值

。

S353，基于实际额定转速与该比值的相关性，计算得到当前工况下原型水泵对应的最优转速。

最优转速与实际额定转速的立方或比值

的成正比，根据比值

与实际额定 转速的相关性，可以得到最优转速n_opt的计算公式，即：

其中，P_e为实时功率；η_e为实时效率值；n为原型水泵对应的实际额定转速；P为实际输入功率。

电子设备可以根据上述计算公式计算原型水泵的最优转速，变速抽水蓄能机组的效率与水泵最优转速相关，得到原型水泵的最优转速即实现了变速抽水蓄能机组水泵工况的效率寻优，得到速抽水蓄能机组输出的最大效率。

本实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过额定转速、实时扬程以及水泵叶轮直径，计算出模型水泵在额定转速下的模型扬程，实现了模型扬程的简捷计算，提高了后续的工况寻优效率。通过模型水泵与原型水泵之间的运行相关性，将最优输入功率转化为实际输入功率，由此无需对原型水泵真机进行多次试验即可确定出原型水泵所对应的实际输入效率，提高了原型水泵运行参数的获取效率，便于后续跟踪控制水泵的实际运行状态。通过实际额定转速、实时效率以及实时功率之间的相关性，即可计算出原型水泵在当前工况下的最优转速，由此实现了原型水泵在当前工况下的效率寻优，方便了变速抽水蓄能机组最优工况的实时跟踪和实时控制。

在本实施例中还提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置，如图6所示，包括：

获取模块41，用于获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、原型水泵对应的模型水泵以及模型水泵的额定运行参数。详细说明参见上述方法实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

第一计算模块42，用于计算模型水泵在额定运行参数下的模型扬程。

确定模块43，用于基于模型扬程对应的工况特性，确定模型水泵在模型扬程下所对应的最优运行参数。

转换模块44，用于将最优运行参数转换为原型水泵的实际运行参数。

第二计算模块45，用于根据实时电力参数以及实际运行参数，计算原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

本实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置，通过模型水泵的工况特性，确定原型水泵的实际运行参数，继而根据该实际运行参数确定出原型水泵在当前工况下的目标运行参数，以该目标运行参数控制变速抽水蓄能机组进行抽水运行。该装置能够根据公开的模型水泵的工况特性对实际运行环境中的水泵进行运行参数优化，不受制造商的数据限制，实现了对变速抽水蓄能机组最优工况的跟踪和控制。

本实施例中的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

上述各模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述图6所示的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置。

请参阅图7，图7是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，该设备可以包括：至少一个处理器501，例如CPU（Central Processing Unit，中央处理器），至少一个通信接口503，存储器504，至少一个通信总线502。其中，通信总线502用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口503可以包括显示屏（Display）、键盘（Keyboard），可选通信接口503还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器504可以是高速易挥发性随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），也可以是非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。存储器504可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。其中处理器501可以结合图5所描述的装置，存储器504中存储应用程序，且处理器501调用存储器504中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。

其中，通信总线502可以是外设部件互连标准（peripheral componentinterconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（extended industry standardarchitecture，EISA）总线等。通信总线502可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7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。

其中，存储器504可以包括易失性存储器（volatile memory），例如随机存取存储器（random-access memory，RAM）；存储器也可以包括非易失性存储器（non-volatilememory），例如快闪存储器（flash memory），硬盘（hard disk drive，HDD）或固态硬盘（solid-state drive，SSD）；存储器504还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器501可以是中央处理器（central processing unit，CPU），网络处理器（network processor，NP）或者CPU和NP的组合。

其中，处理器501还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路（application-specific integrated circuit，ASIC），可编程逻辑器件（programmablelogic device，PLD）或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件（complexprogrammable logic device，CPLD），现场可编程逻辑门阵列（field-programmable gatearray，FPGA），通用阵列逻辑（generic array logic, GAL）或其任意组合。

可选地，存储器504还用于存储程序指令。处理器501可以调用程序指令，实现如本申请图1和3实施例中所示的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优的处理方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，其特征在于，包括：

获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、所述原型水泵对应的模型水泵以及所述模型水泵的额定运行参数；

计算所述模型水泵在所述额定运行参数下的模型扬程；

基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数；

将所述最优运行参数转换为所述原型水泵的实际运行参数；

根据所述实时电力参数以及所述实际运行参数，计算所述原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数，包括：

基于扬程与流量之间的特性关系，计算所述模型扬程对应的各个导叶开度的流量值；

基于效率与流量之间的特性关系，确定所述各个导叶开度对应的效率值；

基于所述各个导叶开度对应的效率值，确定目标工况；

根据工况与输入功率之间的特性关系，确定所述目标工况对应的最优输入功率，将所述最优输入功率确定为所述最优运行参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述各个导叶开度对应的效率值，确定所述目标工况，包括：

比较所述各个导叶开度对应的效率值，确定出最大效率值；

获取所述最大效率值对应的目标开度值和目标流量值；

将所述目标开度值和所述目标流量值确定为所述模型水泵的目标工况。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据工况与输入功率之间的特性关系，确定所述目标工况对应的最优输入功率，包括：

基于流量与输入功率之间的特性关系，计算所述目标流量值对应的最优输入功率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述额定运行参数包括额定转速，所述计算所述模型水泵在所述额定运行参数下的模型扬程，包括：

获取所述原型水泵对应的原型水泵叶轮直径、实际额定转速与实时扬程，以及所述模型水泵对应的模型水泵叶轮直径；

计算所述原型水泵叶轮直径与所述实际额定转速的第一乘积值，以及所述模型水泵叶轮直径与所述额定转速的第二乘积值；

计算所述第二乘积值与所述第一乘积值之间的第一比值；

基于所述第一比值与所述实时扬程的相关性，计算得到所述模型扬程。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述最优运行参数包括最优输入功率，所述实际运行参数包括实际输入功率，所述将所述最优运行参数转换为所述原型水泵在当前工况下的实际运行参数，包括：

计算所述第一乘积值与所述第二乘积值之间的第二比值；

基于所述第二比值与所述最优输入功率的相关性，计算得到所述最优输入功率对应的所述实际输入功率。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述实时电力参数包括实时功率，所述根据所述实时电力参数以及所述实际运行参数，计算所述原型水泵在当前工况下的目标运行参数，包括：

获取所述实时功率对应的实时效率值；

计算所述实时效率值与所述实时功率的乘积值，并计算所述乘积值与所述实际输入功率之间的比值；

基于所述实际额定转速与所述比值的相关性，计算得到当前工况下所述原型水泵对应的最优转速。

8.一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、所述原型水泵对应的模型水泵以及所述模型水泵的额定运行参数；

第一计算模块，用于计算所述模型水泵在所述额定运行参数下的模型扬程；

确定模块，用于基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数；

转换模块，用于将所述最优运行参数转换为所述原型水泵的实际运行参数；

第二计算模块，用于根据所述实时电力参数以及所述实际运行参数，计算所述原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7任一项所述的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7任一项所述的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法。

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