JP7447337B2 - Method, device and equipment for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit - Google Patents
Method, device and equipment for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit Download PDFInfo
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Description
本発明は自動制御の技術分野に関し、具体的には、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法、装置及び機器に関する。 The present invention relates to the technical field of automatic control, and specifically relates to a method, apparatus, and apparatus for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit.
揚水発電所は、通常、定速揚水発電ユニット及び可変速揚水発電ユニットを用いて水力発電を行う。定速揚水発電ユニットに比べて、可変速揚水発電ユニットは機械的角速度が電気角速度からデカップリングすることができ、系統連系の同期周波数を維持する前提下で、可変速揚水発電ユニットは機械的回転数及びガイドベーン開度を変えることにより、絶えず変化する運転環境に適応し、最適な動作状態をリアルタイムに追跡する目的を達成することができる。 Pumped storage power plants typically generate hydroelectric power using constant speed pumped storage power generation units and variable speed pumped storage power generation units. Compared to constant speed pumped storage power generation units, variable speed pumped storage power generation units can decouple the mechanical angular velocity from the electrical angular velocity, and under the premise of maintaining the synchronous frequency of grid connection, variable speed pumped storage power generation units can decouple the mechanical angular velocity from the electrical angular velocity. By changing the rotation speed and guide vane opening degree, the purpose of adapting to the constantly changing driving environment and tracking the optimal operating condition in real time can be achieved.
現在、よく用いられる最適な動作状態を追跡する方法は全特性曲線又は総合特性曲線をデータの基礎とし、全特性曲線又は総合特性曲線により可変速揚水発電ユニットの動的特性を分析することで、揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化を実現する。しかしながら、全特性曲線又は総合特性曲線はメーカーの秘密であり、メーカー以外の人が正確なデータを取得することは困難であるため、実際の運転環境に基づいてポンプの運転を最適化しにくく、それにより実際のニーズがある場合にユニットの最適な動作状態の追跡制御を実現することは困難である。 Currently, the most commonly used method for tracking the optimal operating state is to use the total characteristic curve or comprehensive characteristic curve as the basis of data, and to analyze the dynamic characteristics of the variable speed pumped storage power generation unit using the total characteristic curve or comprehensive characteristic curve. Optimize the operating status of pumped storage power generation unit pumps. However, the total characteristic curve or overall characteristic curve is a manufacturer's secret and it is difficult for anyone other than the manufacturer to obtain accurate data, making it difficult to optimize pump operation based on the actual operating environment. Therefore, it is difficult to realize tracking control of the optimal operating status of the unit when there is a real need.
これに鑑みて、本発明の実施例は、実際の運転環境に基づいてポンプの運転を最適化しにくく、それによりユニットの最適な動作状態の追跡制御を実現しくいという問題を解決するために、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法、装置及び機器を提供する。 In view of this, the embodiments of the present invention solve the problem that it is difficult to optimize the operation of the pump based on the actual operating environment, thereby making it difficult to realize the tracking control of the optimal operating state of the unit. A method, device, and apparatus for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit are provided.
第１態様によれば、本発明の実施例は、可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプ、現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、前記プロトタイプポンプに対応するモデルポンプ及び前記モデルポンプの定格運転パラメータを取得するステップと、前記定格運転パラメータでの前記モデルポンプのモデル揚程を計算するステップと、前記モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、前記モデル揚程での前記モデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定するステップと、前記最適な運転パラメータを前記プロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換するステップと、前記リアルタイムの電力パラメータ及び前記実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態での前記プロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算するステップと、を含む可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法を提供する。 According to a first aspect, an embodiment of the invention provides a prototype pump corresponding to a variable speed pumped storage power unit, real-time power parameters of the current operating state, a model pump corresponding to said prototype pump and a rated operation of said model pump. obtaining parameters; calculating a model head of the model pump at the rated operating parameters; and calculating an optimal model head corresponding to the model pump at the model head based on characteristics of an operating state corresponding to the model head. converting the optimal operating parameters into actual operating parameters of the prototype pump; The present invention provides a method for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit, including the step of calculating target operating parameters of the prototype pump.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、モデルポンプの動作状態の特性により、プロトタイプポンプの実際の運転パラメータを決定し、その後、該実際の運転パラメータに基づいて現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを決定し、該目標運転パラメータに従って可変速揚水発電ユニットを制御して揚水運転を行う。該方法において、モデルポンプの動作状態の特性は公開されており、該データは正確に取得できるものであり、メーカーによるデータ制限を受けず、該動作状態の特性により実際の運転環境におけるポンプの運転パラメータを最適化することで、可変速揚水発電ユニットのポンプモードの最適な動作状態の追跡及び制御が実現される。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment is to determine the actual operating parameters of the prototype pump based on the characteristics of the operating state of the model pump, and then to determine the actual operating parameters of the prototype pump based on the actual operating parameters. Then, the target operating parameters of the prototype pump in the current operating state are determined, and the variable speed pumped storage power generation unit is controlled in accordance with the target operating parameters to perform pumping operation. In this method, the characteristics of the operating state of the model pump are publicly available, the data can be obtained accurately, and there is no data restriction by the manufacturer, and the characteristics of the operating state allow the pump to operate in the actual operating environment. Optimizing the parameters provides optimal tracking and control of the pump mode of the variable speed pumped storage power unit.
第１態様によれば、第１態様の第１実施形態において、前記モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、前記モデル揚程での前記モデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定する前記ステップは、揚程と流量との間の特性関係に基づき、前記モデル揚程に対応する各ガイドベーン開度の流量値を計算することと、効率と流量との間の特性関係に基づき、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値を決定することと、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値に基づき、目標動作状態を決定することと、動作状態と入力パワーとの間の特性関係に基づいて、前記目標動作状態に対応する最適な入力パワーを決定し、前記最適な入力パワーを前記最適な運転パラメータとして決定することと、を含む。 According to the first aspect, in the first embodiment of the first aspect, the step of determining optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model pump head based on characteristics of the operating state corresponding to the model pump head. calculates the flow rate value for each guide vane opening corresponding to the model lift based on the characteristic relationship between the head and flow rate, and calculates the flow rate value for each guide vane opening corresponding to the model lift based on the characteristic relationship between efficiency and flow rate. determining an efficiency value corresponding to the opening degree; determining a target operating state based on the efficiency value corresponding to each guide vane opening degree; and based on a characteristic relationship between the operating state and the input power. , determining an optimal input power corresponding to the target operating state, and determining the optimal input power as the optimal operating parameter.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、揚程と流量との間の特性関係、効率と流量との間の特性関係及び動作状態と入力パワーとの間の特性関係により、モデルポンプの目標動作状態及び該目標動作状態に対応する最適な入力パワーを決定し、且つ該最適な入力パワーをシミュレートされた揚程でのモデルポンプの最適な運転パラメータとし、これにより、実機又はモデル試験を追加する必要がなくなり、試験コストが効果的に節約される。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment is based on the characteristic relationship between the pump head and the flow rate, the characteristic relationship between the efficiency and the flow rate, and the characteristic relationship between the operating state and the input power. Based on the characteristic relationship, determine the target operating state of the model pump and the optimal input power corresponding to the target operating state, and use the optimal input power as the optimal operating parameter of the model pump at the simulated head; This eliminates the need for additional actual or model testing, effectively saving testing costs.
第１態様によれば、第１態様の第２実施形態において、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値に基づき、前記目標動作状態を決定する前記ステップは、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値を比較し、最大効率値を決定するステップと、前記最大効率値に対応する目標開度値及び目標流量値を取得するステップと、前記目標開度値及び前記目標流量値を前記モデルポンプの目標動作状態として決定するステップと、を含む。 According to the first aspect, in the second embodiment of the first aspect, the step of determining the target operating state based on the efficiency value corresponding to each guide vane opening corresponds to each guide vane opening. a step of comparing efficiency values to determine a maximum efficiency value; a step of obtaining a target opening value and a target flow rate value corresponding to the maximum efficiency value; and a step of comparing the target opening value and the target flow rate value with the model. and determining a target operating state of the pump.
第１態様によれば、第１態様の第３実施形態において、動作状態と入力パワーとの間の特性関係に基づいて、前記目標動作状態に対応する最適な入力パワーを決定する前記ステップは、
流量と入力パワーとの間の特性関係に基づき、前記目標流量値に対応する最適な入力パワーを計算するステップを含む。
According to the first aspect, in a third embodiment of the first aspect, the step of determining an optimal input power corresponding to the target operating state based on a characteristic relationship between the operating state and the input power comprises:
The method includes calculating an optimal input power corresponding to the target flow value based on a characteristic relationship between flow rate and input power.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、最大効率値に対応する目標開度値及び目標流量値を決定し、その後、流量と入力パワーとの間の特性関係により、目標流量値に対応する最適な入力パワーを決定し、これにより、複雑な試験操作が不要になり、モデルポンプの目標動作状態及び最適な入力パワーの取得方法が簡略化される。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment is to determine the target opening value and target flow rate value corresponding to the maximum efficiency value, and then determine the characteristic between the flow rate and the input power. The relationship determines the optimal input power corresponding to the target flow value, which eliminates the need for complex testing operations and simplifies the method for obtaining the target operating state and optimal input power of the model pump.
第１態様によれば、第１態様の第４実施形態において、前記定格運転パラメータは定格回転数を含み、前記定格運転パラメータでの前記モデルポンプのモデル揚程を計算する前記ステップは、前記プロトタイプポンプに対応するプロトタイプポンプの羽根車直径、実際の定格回転数とリアルタイムの揚程、及び前記モデルポンプに対応するモデルポンプの羽根車直径を取得するステップと、前記プロトタイプポンプの羽根車直径と前記実際の定格回転数との第１積値、及び前記モデルポンプの羽根車直径と前記定格回転数との第２積値を計算するステップと、前記第２積値と前記第１積値との第１比を計算するステップと、前記第１比と前記リアルタイムの揚程との相関性に基づき、前記モデル揚程を算出するステップと、を含む。 According to the first aspect, in a fourth embodiment of the first aspect, the rated operating parameters include a rated rotational speed, and the step of calculating the model pump head of the model pump at the rated operating parameters comprises: obtaining the impeller diameter of the prototype pump corresponding to the impeller diameter of the prototype pump, the actual rated rotation speed and the real-time head, and the impeller diameter of the model pump corresponding to the model pump; calculating a first product value between the rated rotation speed and a second product value between the impeller diameter of the model pump and the rated rotation speed; and a first product value between the second product value and the first product value. and calculating the model head based on the correlation between the first ratio and the real-time head.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、定格回転数、リアルタイムの揚程及びポンプの羽根車直径により、定格回転数でのモデルポンプのモデル揚程を算出し、モデル揚程の簡単な計算を実現して、後続の動作状態最適化の効率を向上させる。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment calculates the model head of the model pump at the rated rotation speed based on the rated rotation speed, the real-time head and the impeller diameter of the pump, Achieve a simple calculation of the model head to improve the efficiency of subsequent operating state optimization.
第１態様によれば、第１態様の第５実施形態において、前記最適な運転パラメータは最適な入力パワーを含み、前記実際の運転パラメータは実際の入力パワーを含み、前記最適な運転パラメータを現在の動作状態での前記プロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換する前記ステップは、前記第１積値と前記第２積値との第２比を計算するステップと、前記第２比と前記最適な入力パワーとの相関性に基づき、前記最適な入力パワーに対応する前記実際の入力パワーを算出するステップと、を含む。 According to the first aspect, in a fifth embodiment of the first aspect, the optimal operating parameters include optimal input power, the actual operating parameters include actual input power, and the optimal operating parameters are currently The step of converting into actual operating parameters of the prototype pump under operating conditions includes calculating a second ratio between the first product value and the second product value; and calculating the actual input power corresponding to the optimal input power based on the correlation with the input power.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、モデルポンプとプロトタイプポンプとの間の運転の相関性により、最適な入力パワーを実際の入力パワーに変換することで、プロトタイプポンプの実機に対して複数回の試験を行わずにプロトタイプポンプに対応する実際の入力効率を決定することができ、プロトタイプポンプの運転パラメータの取得効率を向上させて、後続のポンプの実際の運転状態の追跡及び制御を容易にする。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment is to convert the optimal input power into the actual input power based on the operational correlation between the model pump and the prototype pump. , it is possible to determine the actual input efficiency corresponding to the prototype pump without conducting multiple tests on the actual prototype pump, improving the efficiency of acquiring the operating parameters of the prototype pump, and improving the actual input efficiency of subsequent pumps. facilitates tracking and control of operating conditions.
第１態様によれば、第１態様の第６実施形態において、前記リアルタイムの電力パラメータはリアルタイムのパワーを含み、前記リアルタイムの電力パラメータ及び前記実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態での前記プロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算する前記ステップは、前記リアルタイムのパワーに対応するリアルタイムの効率値を取得するステップと、前記リアルタイム効率値と前記リアルタイムのパワーとの積値を計算し、前記積値と前記実際の入力パワーとの比を計算するステップと、前記実際の定格回転数と前記比との相関性に基づき、現在の動作状態での前記プロトタイプポンプに対応する最適な回転数を算出するステップと、を含む。 According to the first aspect, in a sixth embodiment of the first aspect, the real-time power parameters include real-time power, and based on the real-time power parameters and the actual operating parameters, the The step of calculating target operating parameters of the prototype pump includes obtaining a real-time efficiency value corresponding to the real-time power, calculating a product value of the real-time efficiency value and the real-time power, and calculating the product value of the real-time efficiency value and the real-time power. calculating a ratio between the value and the actual input power, and based on the correlation between the actual rated rotation speed and the ratio, calculating an optimal rotation speed corresponding to the prototype pump in the current operating condition. The method includes the steps of:
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、実際の定格回転数、リアルタイムの効率及びリアルタイムのパワーの間の相関性により、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの最適な回転数を算出することができ、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの効率の最適化を実現して、最適な動作状態での可変速揚水発電ユニットのリアルタイムな追跡及びリアルタイムな制御を容易にする。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment is based on the correlation between the actual rated rotation speed, real-time efficiency and real-time power, and the optimization method of the prototype pump in the current operating state. The optimal rotation speed can be calculated, optimizing the efficiency of the prototype pump under the current operating conditions, and facilitating real-time tracking and real-time control of the variable speed pumped storage unit under the optimal operating conditions. Make it.
第２態様によれば、本発明の実施例は、可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプ、現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、前記プロトタイプポンプに対応するモデルポンプ及び前記モデルポンプの定格運転パラメータを取得するための取得モジュールと、前記定格運転パラメータでの前記モデルポンプのモデル揚程を計算するための第１計算モジュールと、前記モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、前記モデル揚程での前記モデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定するための決定モジュールと、前記最適な運転パラメータを前記プロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換するための変換モジュールと、前記リアルタイムの電力パラメータ及び前記実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態での前記プロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算するための第２計算モジュールと、を備える可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置を提供する。 According to a second aspect, embodiments of the invention provide a prototype pump corresponding to a variable speed pumped storage power unit, real-time power parameters of current operating conditions, a model pump corresponding to said prototype pump and a rated operation of said model pump. an acquisition module for acquiring parameters; a first calculation module for calculating a model head of the model pump at the rated operating parameters; and a first calculation module for calculating a model head of the model pump at the rated operating parameters; a determination module for determining optimal operating parameters corresponding to said model pump of said model pump; a conversion module for converting said optimal operating parameters into actual operating parameters of said prototype pump; and said real-time power parameters and said a second calculation module for calculating target operating parameters of the prototype pump in the current operating state based on actual operating parameters; do.
第３態様によれば、本発明の実施例は、メモリ及びプロセッサを備え、前記メモリと前記プロセッサとは相互に通信可能に接続され、前記メモリにはコンピュータ命令が記憶されており、前記プロセッサは前記コンピュータ命令を実行することにより第１態様又は第１態様のいずれかに記載の可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法を実行する電子機器を提供する。 According to a third aspect, an embodiment of the invention comprises a memory and a processor, the memory and the processor being communicatively connected to each other, the memory storing computer instructions, and the processor An electronic device is provided that executes the method for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit according to the first aspect or any one of the first aspects by executing the computer instructions.
第４態様によれば、本発明の実施例は、コンピュータに第１態様又は第１態様のいずれかに記載の可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法を実行させるためのコンピュータ命令が記憶されているコンピュータ可読記憶媒体を提供する。 According to a fourth aspect, an embodiment of the invention provides computer instructions for causing a computer to execute the method for optimizing the operating state of a pump of a variable speed pumped storage power generation unit according to the first aspect or any of the first aspects. Provided is a computer-readable storage medium on which is stored.
本発明の実施例に係わる可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置、電子機器、コンピュータ可読記憶媒体の対応する有益な効果は、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法を参照してもよく、繰り返し説明しない。 Corresponding beneficial effects of the apparatus, electronic device, and computer-readable storage medium for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to the embodiments of the present invention are the optimization of the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit. Methods may be referred to and not repeated.
本発明の具体的な実施形態又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、具体的な実施形態又は従来技術の記述のために使用した図面を簡単に説明するが、明らかに、以下に記述する図面は本発明のいくつかの実施形態であり、当業者にとって、創造的な労力をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。 In order to more clearly explain the specific embodiments of the present invention or the technical solution in the prior art, the drawings used to describe the specific embodiments or the prior art will be briefly described below. Obviously, the drawings described below are some embodiments of the invention, and a person skilled in the art can derive other drawings based on these drawings without any creative effort.
本発明の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例の図面を参照しながら本発明の技術的解決手段を明瞭で、完全に説明し、明らかに、説明される実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的な労働を必要とせずに得られた全ての他の実施例は、本発明の特許範囲に属する。 In order to make the objectives, technical solutions and advantages of the embodiments of the present invention more clear, the technical solutions of the present invention will be explained clearly and completely below with reference to the drawings of the embodiments of the present invention. Obviously, the described embodiments are only some, but not all, embodiments of the invention. Based on the embodiments of the present invention, all other embodiments that can be obtained by a person skilled in the art without any creative effort fall within the patent scope of the present invention.
本発明の実施例によれば、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法の実施例が提供され、説明する必要があるものとして、図面のフローチャートに示されるステップは１セットのコンピュータ実行可能命令等のコンピュータシステムで実行されてもよく、且つ、フローチャートに論理的な順序が示されているが、場合によって、示され又は説明されたステップはここでの順序と異なる順序で実行されてもよい。 According to an embodiment of the present invention, an embodiment of a method for optimizing the operating status of a pump of a variable speed pumped storage power generation unit is provided, and it is necessary to explain that the steps shown in the flowchart of the drawings are performed by a set of computer Although the executable instructions may be executed on a computer system, and although a logical order is shown in the flowcharts, in some cases the steps shown or described may be performed in a different order than the order herein. It's okay.
本実施例では、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法が提供され、可変速揚水発電ユニットのコントローラ、サーバ等の電子機器に用いることができ、図１は本発明の実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化のフローチャートであり、図１に示すように、該プロセスは、ステップＳ１１～ステップＳ１５を含む。 In this embodiment, a method for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit is provided, and can be used in electronic equipment such as a controller and a server for a variable speed pumped storage power generation unit. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. 2 is a flowchart of optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to FIG. 1, and as shown in FIG. 1, the process includes steps S11 to S15.
Ｓ１１：可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプ、現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、プロトタイプポンプに対応するモデルポンプ及びモデルポンプの定格運転パラメータを取得する。 S11: Acquire a prototype pump corresponding to the variable speed pumped storage power generation unit, real-time power parameters of the current operating state, a model pump corresponding to the prototype pump, and rated operating parameters of the model pump.
プロトタイプポンプは可変速揚水発電ユニットのポンプの実機であり、現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータは現在の送電網が提供できる電力のリアルタイムパラメータを表すものであり、モデルポンプはプロトタイプポンプに基づいて構築されたモデルであり、プロトタイプポンプを表すものであり、定格運転パラメータはモデルポンプのシミュレーション運転パラメータであり、該定格運転パラメータはプロトタイプポンプの運転属性に応じて設定される。 The prototype pump is a real pump of a variable speed pumped storage power unit, and the real-time power parameters of the current operating state represent the real-time parameters of the power that the current power grid can provide, and the model pump is based on the prototype pump. The model is a constructed model and represents a prototype pump, and the rated operating parameters are simulation operating parameters of the model pump, and the rated operating parameters are set according to the operating attributes of the prototype pump.
技術者は、可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプの属性情報を電子機器に入力し、プロトタイプポンプの属性情報に基づいてそれに対応するモデルポンプを構築すると同時に、プロトタイプポンプの運転特性に基づいてモデルポンプの定格運転パラメータを設定することができる。したがって、電子機器は技術者の操作に応答し、可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプの属性パラメータ、プロトタイプポンプに対応するモデルポンプ、及びモデルポンプの定格運転パラメータを取得することができる。また、電子機器はプロトタイプポンプが所属する送電網の電力パラメータを検出し、電力センサ等の電力検出機器により送電網が現在提供できるリアルタイムの電力パラメータを収集することができる。 The engineer inputs the attribute information of the prototype pump corresponding to the variable speed pumped storage power generation unit into an electronic device, and constructs a corresponding model pump based on the attribute information of the prototype pump, and at the same time builds a corresponding model pump based on the operating characteristics of the prototype pump. You can set the rated operating parameters of the model pump. Therefore, the electronic device can respond to the engineer's operation and obtain the attribute parameters of the prototype pump corresponding to the variable speed pumped storage power generation unit, the model pump corresponding to the prototype pump, and the rated operating parameters of the model pump. In addition, the electronic device can detect the power parameters of the power grid to which the prototype pump belongs, and the power detection equipment, such as a power sensor, can collect real-time power parameters that the power grid can currently provide.
Ｓ１２：定格運転パラメータでのモデルポンプのモデル揚程を計算する。 S12: Calculate the model head of the model pump under the rated operating parameters.
モデル揚程とはモデルポンプの有効圧力水頭であり、すなわち、単位質量の流体がモデルポンプを通過することによって取得できるエネルギーの正味増加値である。モデル揚程はモデルポンプの回転数又は羽根車直径に関連し、電子機器は類似理論又は類似法則に従って、異なる回転数及び異なる直径の羽根車でのモデルポンプのモデル揚程を計算することができる。モデル揚程の計算方式は下記実施例において詳細に説明される。 The model head is the effective pressure head of the model pump, ie, the net increase in energy that can be obtained by passing a unit mass of fluid through the model pump. The model head is related to the rotation speed or impeller diameter of the model pump, and the electronic equipment can calculate the model head of the model pump with different rotation speeds and impeller diameters according to the analogy theory or analogous law. The model head calculation method is explained in detail in the examples below.
Ｓ１３：モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、モデル揚程でのモデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定する。 S13: Based on the characteristics of the operating state corresponding to the model pump head, determine optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model pump head.
動作状態の特性は、図５に示すように、水力特性に基づいて構築されたモデルポンプのエネルギー特性曲線群である。該動作状態の特性はポンプの出荷検収及び引き渡し試験の時にメーカーにより与えられ、すなわち該動作状態の特性は公開されている。最適な運転パラメータは、最適な動作状態にある時のモデルポンプの運転パラメータ、すなわち、モデル揚程でのモデルポンプに対応する最適な運転パラメータを表すものである。 As shown in FIG. 5, the operating state characteristics are a group of energy characteristic curves of a model pump constructed based on hydraulic characteristics. The characteristics of the operating state are given by the manufacturer during pump shipping inspection and delivery testing, ie, the characteristics of the operating state are publicly available. The optimal operating parameters represent the operating parameters of the model pump when it is in an optimal operating state, that is, the optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model head.
電子機器は、モデル揚程を算出した後に、エネルギー特性曲線群に従って、モデル揚程でのモデルポンプの各ガイドベーン開度の流量値及び各ガイドベーン開度に対応する効率値を決定し、次に、各ガイドベーン開度に対応する効率値に基づいてモデルポンプの目標動作状態を決定し、その後、動作状態の特性に基づいて該目標動作状態に対応する最適な運転パラメータを決定する。 After calculating the model lift, the electronic device determines the flow rate value and the efficiency value corresponding to each guide vane opening of the model pump at the model pump according to the energy characteristic curve group, and then, A target operating state of the model pump is determined based on the efficiency value corresponding to each guide vane opening degree, and then optimal operating parameters corresponding to the target operating state are determined based on the characteristics of the operating state.
Ｓ１４：最適な運転パラメータをプロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換する。 S14: Convert the optimal operating parameters into actual operating parameters of the prototype pump.
実際の運転パラメータはプロトタイプポンプの実際の運転中の運転パラメータであり、該実際の運転パラメータは実際の運転回転数及び実際のガイドベーン開度等を含む。電子機器はモデルポンプとプロトタイプポンプとの間の相関性に基づいて、モデルポンプに対応する最適な運転パラメータをプロトタイプポンプに対応する実際の運転パラメータに変換することができる。 The actual operating parameters are operating parameters during actual operation of the prototype pump, and the actual operating parameters include the actual operating rotation speed, the actual guide vane opening degree, and the like. Based on the correlation between the model pump and the prototype pump, the electronic device can convert the optimal operating parameters corresponding to the model pump into actual operating parameters corresponding to the prototype pump.
Ｓ１５：リアルタイムの電力パラメータ及び実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算する。 S15: Calculate the target operating parameters of the prototype pump in the current operating state based on the real-time power parameters and actual operating parameters.
目標運転パラメータは現在の動作状態でプロトタイプポンプが最適な効率を実現する最適な運転パラメータである。プロトタイプポンプの実際の運転パラメータを得た後に、電子機器は、プロトタイプポンプが所属する送電網のリアルタイムの電力パラメータを検出し、リアルタイムの電力パラメータの実際の運転パラメータへの影響と合わせて、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを算出することができる。 The target operating parameters are the optimal operating parameters at which the prototype pump achieves optimal efficiency under the current operating conditions. After obtaining the actual operating parameters of the prototype pump, the electronic equipment detects the real-time power parameters of the power grid to which the prototype pump belongs, and calculates the current Target operating parameters of the prototype pump in operating conditions can be calculated.
図４に示される可変速揚水発電ユニットのコントローラを例とし、該コントローラは最適動作状態追跡ユニット及び制御ユニットを含む。制御ユニットは励磁システム及び速度調節システムを含み、最適動作状態追跡ユニットは現在の運転環境（運転水頭、スケジューリングパワー命令等）に基づいて、ユニットのプロトタイプポンプの、主に最適な回転数及び最適な開度等を含む目標運転パラメータをリアルタイムで算出し、その後、目標運転パラメータを制御ユニット（励磁システム及び速度調節システム）の参照として入力し、これにより、制御ユニットは該目標運転パラメータに従ってポンプの運転状態を調整する。 Taking as an example the controller of the variable speed pumped storage power generation unit shown in FIG. 4, the controller includes an optimal operating state tracking unit and a control unit. The control unit includes an excitation system and a speed regulation system, and the optimal operating condition tracking unit mainly determines the optimal rotational speed and optimal The target operating parameters, including the opening degree, etc., are calculated in real time, and then the target operating parameters are input as a reference to the control unit (excitation system and speed regulation system), so that the control unit operates the pump according to the target operating parameters. Adjust the state.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、モデルポンプの動作状態の特性により、プロトタイプポンプの実際の運転パラメータを決定し、その後、該実際の運転パラメータに基づいて現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを決定し、該目標運転パラメータに従って可変速揚水発電ユニットを制御して揚水運転を行う。該方法において、モデルポンプの動作状態の特性は公開されており、該データは正確に取得できるものであり、メーカーによるデータ制限を受けず、該動作状態の特性により実際の運転環境におけるポンプの運転パラメータを最適化することで、可変速揚水発電ユニットのポンプモードの最適な動作状態の追跡及び制御が実現される。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment is to determine the actual operating parameters of the prototype pump based on the characteristics of the operating state of the model pump, and then to determine the actual operating parameters of the prototype pump based on the actual operating parameters. Then, the target operating parameters of the prototype pump in the current operating state are determined, and the variable speed pumped storage power generation unit is controlled in accordance with the target operating parameters to perform pumping operation. In this method, the characteristics of the operating state of the model pump are publicly available, the data can be obtained accurately, and there is no data restriction by the manufacturer, and the characteristics of the operating state allow the pump to operate in the actual operating environment. Optimizing the parameters provides optimal tracking and control of the pump mode of the variable speed pumped storage power unit.
本実施例では、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法が提供され、可変速揚水発電ユニットのコントローラ、サーバ等の電子機器に用いることができ、図２は本発明の実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化のフローチャートであり、図２に示すように、該プロセスは、ステップＳ２１～ステップＳ２５を含む。 In this embodiment, a method for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit is provided, and can be used in electronic equipment such as a controller and a server of a variable speed pumped storage power generation unit. FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. 2 is a flowchart of optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit, and as shown in FIG. 2, the process includes steps S21 to S25.
Ｓ２１：可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプ、現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、プロトタイプポンプに対応するモデルポンプ及びモデルポンプの定格運転パラメータを取得する。詳細な説明は上記実施例に対応する関連する説明を参照し、ここでは繰り返し説明しない。 S21: Obtain the prototype pump corresponding to the variable speed pumped storage power generation unit, the real-time power parameters of the current operating state, the model pump corresponding to the prototype pump, and the rated operating parameters of the model pump. For detailed descriptions, please refer to the relevant descriptions corresponding to the above embodiments and will not be repeated here.
Ｓ２２：定格運転パラメータでのモデルポンプのモデル揚程を計算する。詳細な説明は上記実施例に対応する関連する説明を参照し、ここでは繰り返し説明しない。 S22: Calculate the model head of the model pump under the rated operating parameters. For detailed descriptions, please refer to the relevant descriptions corresponding to the above embodiments and will not be repeated here.
Ｓ２３：モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、モデル揚程でのモデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定する。 S23: Based on the characteristics of the operating state corresponding to the model pump head, determine optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model pump head.
具体的には、上記ステップＳ２３は、ステップＳ２３１～ステップＳ２３４を含んでもよい。 Specifically, step S23 may include steps S231 to S234.
Ｓ２３１：揚程と流量との間の特性関係に基づき、モデル揚程に対応する各ガイドベーン開度の流量値を計算する。 S231: Based on the characteristic relationship between the head and flow rate, calculate the flow rate value for each guide vane opening corresponding to the model head.
揚程と流量との間の特性関係は、図５に示すように、揚程Ｈと流量Ｑとの間のデータ特性曲線群、すなわちＨ～Ｑデータ特性曲線群である。電子機器はモデル揚程Ｈmを取得した後に、Ｈ～Ｑデータ特性曲線群に従ってＨmに対応する各ガイドベーン開度ａ01、ａ02、…、ａ0nに対応する流量値Ｑm1、Ｑm2、…、Ｑmnを決定することができる。 The characteristic relationship between the head and the flow rate is a group of data characteristic curves between the head H and the flow rate Q, that is, a group of H to Q data characteristic curves, as shown in FIG. After acquiring the model head H m , the electronic device obtains flow values Q m1 , Q m2 corresponding to each guide vane opening a 01 , a 02 , ..., a 0n corresponding to H m according to the H to Q data characteristic curve group . ,...,Q mn can be determined.
Ｓ２３２：効率と流量との間の特性関係に基づき、各ガイドベーン開度に対応する効率値を決定する。 S232: Based on the characteristic relationship between efficiency and flow rate, determine the efficiency value corresponding to each guide vane opening.
効率と流量との間の特性関係は、図５に示すように、効率ηと流量Ｑとの間のデータ特性曲線群、すなわちη～Ｑデータ特性曲線群である。電子機器はη～Ｑデータ特性曲線群に従って各流量値Ｑm1、Ｑm2、…、Ｑmnに対応する効率値η1、η2、…、ηn、すなわち各ガイドベーン開度に対応する効率値を決定する。 The characteristic relationship between efficiency and flow rate is a group of data characteristic curves between efficiency η and flow rate Q, that is, a group of data characteristic curves η to Q, as shown in FIG. Electronic equipment follows the η~Q data characteristic curve group to obtain efficiency values η 1 , η 2 , ..., η n corresponding to each flow rate value Q m1 , Q m2 , ..., Q mn , that is, efficiency corresponding to each guide vane opening degree. Determine the value.
Ｓ２３３：各ガイドベーン開度に対応する効率値に基づき、目標動作状態を決定する。 S233: A target operating state is determined based on the efficiency value corresponding to each guide vane opening.
目標動作状態は最大効率値に対応するガイドベーン開度値及び流量値である。電子機器は各ガイドベーン開度に対応する効率値を分析することにより、これらの中から最大効率値を決定し、その後、最大効率値に基づいて対応するガイドベーン開度値及び流量値を決定する。 The target operating state is the guide vane opening value and flow rate value that correspond to the maximum efficiency value. The electronic device determines the maximum efficiency value among these by analyzing the efficiency value corresponding to each guide vane opening, and then determines the corresponding guide vane opening value and flow rate value based on the maximum efficiency value. do.
具体的には、上記ステップＳ２２３は、下記のステップ（１）～（３）を含んでもよい。 Specifically, step S223 may include the following steps (1) to (3).
（１）各ガイドベーン開度に対応する効率値を比較し、最大効率値を決定する。 (1) Compare the efficiency values corresponding to each guide vane opening and determine the maximum efficiency value.
電子機器は、得た各ガイドベーン開度に対応する効率値η1、η2、…、ηnを比較し、最大効率値ηmaxを決定する。 The electronic device compares the obtained efficiency values η 1 , η 2 , .
（２）最大効率値に対応する目標開度値及び目標流量値を取得する。 (2) Obtain the target opening value and target flow rate value corresponding to the maximum efficiency value.
電子機器はη～Ｑデータ特性曲線群に従って最大効率値ηmaxに対応する目標流量値Ｑm.optを決定することができ、それと同時に、最大効率値ηmaxに対応する目標開度値ａ0.optを決定することができる。 The electronic device can determine the target flow rate value Q m.opt corresponding to the maximum efficiency value η max according to the η~Q data characteristic curve group, and at the same time determine the target opening value a 0 corresponding to the maximum efficiency value η max . .opt can be determined.
（３）目標開度値及び目標流量値をモデルポンプの目標動作状態として決定する。 (3) Determine the target opening value and target flow rate value as the target operating state of the model pump.
電子機器は目標開度値ａ0.opt及び目標流量値Ｑm.optを記憶し、目標開度値ａ0.opt及び目標流量値Ｑm.optをモデルポンプの目標動作状態にする。 The electronic device stores the target opening value a 0.opt and the target flow rate value Q m.opt , and sets the target opening value a 0.opt and the target flow rate value Q m.opt to the target operating state of the model pump.
Ｓ２３４：動作状態と入力パワーとの間の特性関係に基づいて、目標動作状態に対応する最適な入力パワーを決定し、最適な入力パワーを最適な運転パラメータとして決定する。 S234: Based on the characteristic relationship between the operating state and the input power, determine the optimal input power corresponding to the target operating state, and determine the optimal input power as the optimal operating parameter.
動作状態と入力パワーとの間の特性関係は入力パワーと動作状態との間のデータ特性曲線群であり、たとえば、ガイドベーン開度と入力パワーとの間のデータ特性曲線群、流量と入力パワーとの間のデータ特性曲線群等である。電子機器は目標動作状態を取得した後に、入力パワーと動作状態との間のデータ特性曲線群に従って目標流量値又は目標開度値に対応する入力パワーを決定し、該入力パワーを目標動作状態に対応する最適な入力パワーＰmとして、該目標動作状態に対応する最適な入力パワーＰmをモデル揚程でのモデルポンプの最適な運転パラメータとすることができる。 The characteristic relationship between the operating state and the input power is the data characteristic curve group between the input power and the operating condition, for example, the data characteristic curve group between the guide vane opening and the input power, the flow rate and the input power A group of data characteristic curves between After acquiring the target operating state, the electronic device determines the input power corresponding to the target flow rate value or the target opening value according to the data characteristic curve group between the input power and the operating state, and sets the input power to the target operating state. As the corresponding optimal input power P m , the optimal input power P m corresponding to the target operating state can be taken as the optimal operating parameter of the model pump at the model head.
選択的に、上記ステップＳ２２４は、流量と入力パワーとの間の特性関係に基づき、目標流量値に対応する最適な入力パワーを計算するステップを含んでもよい。 Optionally, step S224 may include calculating an optimal input power corresponding to the target flow rate value based on a characteristic relationship between the flow rate and the input power.
流量と入力パワーとの間の特性関係は、図５に示すように、入力パワーＰと流量との間のデータ特性曲線群、すなわちＰ～Ｑデータ特性曲線群である。電子機器は目標流量値Ｑm.optを取得した後に、Ｐ～Ｑデータ特性曲線群に従って目標流量値Ｑm.optに対応する入力パワーを決定し、該入力パワーを目標動作状態に対応する最適な入力パワーＰmとすることができる。 The characteristic relationship between the flow rate and the input power is a group of data characteristic curves between the input power P and the flow rate, that is, a group of P to Q data characteristic curves, as shown in FIG. After acquiring the target flow rate value Q m.opt , the electronic device determines the input power corresponding to the target flow rate value Q m.opt according to the P to Q data characteristic curve group, and uses the input power to optimize the input power corresponding to the target operating state. The input power P m can be set as follows.
Ｓ２４：最適な運転パラメータをプロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換する。詳細な説明は上記実施例に対応する関連する説明を参照し、ここでは繰り返し説明しない。 S24: Convert the optimal operating parameters into actual operating parameters of the prototype pump. For detailed descriptions, please refer to the relevant descriptions corresponding to the above embodiments and will not be repeated here.
Ｓ２５：リアルタイムの電力パラメータ及び実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算する。詳細な説明は上記実施例に対応する関連する説明を参照し、ここでは繰り返し説明しない。 S25: Calculate the target operating parameters of the prototype pump in the current operating state based on the real-time power parameters and actual operating parameters. For detailed descriptions, please refer to the relevant descriptions corresponding to the above embodiments and will not be repeated here.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、揚程と流量との間の特性関係、効率と流量との間の特性関係及び動作状態と入力パワーとの間の特性関係により、モデルポンプの目標動作状態及び該目標動作状態に対応する最適な入力パワーを決定し、且つ該最適な入力パワーをモデル揚程でのモデルポンプの最適な運転パラメータとし、これにより、実機又はモデル試験を追加する必要がなくなり、試験コストが効果的に節約される。最大効率値に対応する目標開度値及び目標流量値を決定し、その後、流量と入力パワーとの間の特性関係により、目標流量値に対応する最適な入力パワーを決定し、これにより、複雑な試験操作が不要になり、モデルポンプの目標動作状態及び最適な入力パワーの取得方法が簡略化される。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment is based on the characteristic relationship between the pump head and the flow rate, the characteristic relationship between the efficiency and the flow rate, and the characteristic relationship between the operating state and the input power. Based on the characteristic relationship, the target operating state of the model pump and the optimal input power corresponding to the target operating state are determined, and the optimal input power is used as the optimal operating parameter of the model pump at the model head. Or, there is no need to add model testing, which effectively saves testing costs. Determine the target opening value and the target flow rate value corresponding to the maximum efficiency value, and then determine the optimal input power corresponding to the target flow rate value according to the characteristic relationship between the flow rate and the input power, thereby reducing the complexity. This eliminates the need for extensive testing operations, and simplifies the method for obtaining the target operating state and optimal input power of the model pump.
本実施例では、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法が提供され、可変速揚水発電ユニットのコントローラ、サーバ等の電子機器に用いることができ、図３は本発明の実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化のフローチャートであり、図３に示すように、該プロセスは、ステップＳ３１～ステップＳ３５を含む。 In this embodiment, a method for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit is provided, and can be used in electronic equipment such as a controller and a server of a variable speed pumped storage power generation unit. FIG. 3 shows an embodiment of the present invention. 3 is a flowchart of optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit, and as shown in FIG. 3, the process includes steps S31 to S35.
Ｓ３１：可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプ、現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、プロトタイプポンプに対応するモデルポンプ及びモデルポンプの定格運転パラメータを取得する。詳細な説明は上記実施例に対応する関連する説明を参照し、ここでは繰り返し説明しない。 S31: Obtain the prototype pump corresponding to the variable speed pumped storage power generation unit, the real-time power parameters of the current operating state, the model pump corresponding to the prototype pump, and the rated operating parameters of the model pump. For detailed descriptions, please refer to the relevant descriptions corresponding to the above embodiments and will not be repeated here.
Ｓ３２：定格運転パラメータでのモデルポンプのモデル揚程を計算する。 S32: Calculate the model head of the model pump under the rated operating parameters.
具体的には、定格運転パラメータは定格回転数を含み、したがって、上記ステップＳ３２は、ステップＳ３２１～ステップＳ３２４を含んでもよい。 Specifically, the rated operating parameters include the rated rotational speed, and therefore, step S32 may include steps S321 to S324.
Ｓ３２１：プロトタイプポンプに対応するプロトタイプポンプの羽根車直径、実際の定格回転数とリアルタイムの揚程、及びモデルポンプに対応するモデルポンプの羽根車直径を取得する。 S321: Obtain the impeller diameter of the prototype pump corresponding to the prototype pump, the actual rated rotation speed and real-time head, and the impeller diameter of the model pump corresponding to the model pump.
プロトタイプポンプの羽根車直径はプロトタイプポンプの実際の羽根車直径であり、実際の定格回転数はプロトタイプポンプの実際の運転中の定格回転数であり、リアルタイムの揚程はプロトタイプポンプのリアルタイムな運転中の揚程であり、モデルポンプの羽根車直径はモデルポンプの羽根車直径である。 The impeller diameter of the prototype pump is the actual impeller diameter of the prototype pump, the actual rated speed is the rated speed of the prototype pump during actual operation, and the real-time head is the actual rated speed of the prototype pump during real-time operation. The pump head is the impeller diameter of the model pump.
具体的には、電子機器はプロトタイプポンプの属性情報に基づいてプロトタイプポンプに対応するプロトタイプポンプの羽根車直径及び実際の定格回転数を決定し、且つプロトタイプポンプのリアルタイムの運転状態を収集することによりそのリアルタイムの揚程を決定することができる。また、電子機器はモデルポンプの規則パラメータを分析することによりモデルポンプに対応する羽根車直径を決定することができる。 Specifically, the electronic device determines the impeller diameter and actual rated rotation speed of the prototype pump corresponding to the prototype pump based on the attribute information of the prototype pump, and collects the real-time operating status of the prototype pump. Its real-time head can be determined. Additionally, the electronic device can determine the impeller diameter corresponding to the model pump by analyzing the rule parameters of the model pump.
Ｓ３２２：プロトタイプポンプの羽根車直径と実際の定格回転数との第１積値、及びモデルポンプの羽根車直径と定格回転数との第２積値を計算する。 S322: Calculate a first product value between the impeller diameter of the prototype pump and the actual rated rotation speed, and a second product value between the impeller diameter and the rated rotation speed of the model pump.
プロトタイプポンプの羽根車直径がＤ、モデルポンプの羽根車直径がＤm、実際の定格回転数がｎ、定格回転数がｎmであると、プロトタイプポンプの羽根車直径と実際の定格回転数との第１積値はＤ＊ｎであり、モデルポンプの羽根車直径と定格回転数との第２積値はＤm＊ｎmである。 If the impeller diameter of the prototype pump is D, the impeller diameter of the model pump is D m , the actual rated speed is n, and the rated speed is n m , then the impeller diameter of the prototype pump and the actual rated speed are The first product value of is D*n, and the second product value of the impeller diameter and rated rotational speed of the model pump is D m *n m .
Ｓ３２３：第２積値と第１積値との第１比を計算する。 S323: Calculate a first ratio between the second product value and the first product value.
第１積値Ｄ＊ｎ及び第２積値Ｄm＊ｎmを得た後に、第２積値Ｄm＊ｎmと第１積値Ｄ＊ｎとの第１比である
Ｓ３２４：第１比とリアルタイムの揚程との相関性に基づき、モデル揚程を算出する。 S324: A model head is calculated based on the correlation between the first ratio and the real-time head.
揚程は回転数又は羽根車直径の２乗に比例するため、第１比とリアルタイムの揚程との相関性に基づいて、モデル揚程Ｈmの計算式として、
ここで、Ｄはプロトタイプポンプに対応するプロトタイプポンプの羽根車直径、Ｄmはモデルポンプに対応するモデルポンプの羽根車直径、ｎはプロトタイプポンプに対応する実際の定格回転数、ｎmはモデルポンプに対応する定格回転数、Ｈはプロトタイプポンプの現在のリアルタイムの揚程である。 Here, D is the impeller diameter of the prototype pump corresponding to the prototype pump, D m is the impeller diameter of the model pump corresponding to the model pump, n is the actual rated rotation speed corresponding to the prototype pump, and n m is the model pump , and H is the current real-time head of the prototype pump.
Ｓ３３：モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、モデル揚程でのモデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定する。詳細な説明は上記実施例に対応する関連する説明を参照し、ここでは繰り返し説明しない。 S33: Based on the characteristics of the operating state corresponding to the model pump head, determine optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model pump head. For detailed descriptions, please refer to the relevant descriptions corresponding to the above embodiments and will not be repeated here.
Ｓ３４：最適な運転パラメータをプロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換する。 S34: Convert the optimal operating parameters into actual operating parameters of the prototype pump.
具体的には、最適な運転パラメータは最適な入力パワーを含み、実際の運転パラメータは実際の入力パワーを含み、したがって、上記ステップＳ３４は、ステップＳ３４１と、ステップＳ３４２と、を含んでもよい。 Specifically, the optimal operating parameters include optimal input power, and the actual operating parameters include actual input power, so step S34 may include step S341 and step S342.
Ｓ３４１：第１積値と第２積値との第２比を計算する。 S341: Calculate a second ratio between the first product value and the second product value.
第１積値Ｄ＊ｎ及び第２積値Ｄm＊ｎmを得た後に、電子機器は第１積値Ｄ＊ｎと第２積値Ｄm＊ｎmとの第２比である
Ｓ３４２：第２比と最適な入力パワーとの相関性に基づき、最適な入力パワーに対応する実際の入力パワーを算出する。 S342: Based on the correlation between the second ratio and the optimal input power, calculate the actual input power corresponding to the optimal input power.
実際の入力パワーは第２比の３乗又は羽根車直径の２乗に比例するため、第２比と最適な入力パワーとの相関性に基づいて、実際の入力パワーＰの計算式として
ここで、Ｄはプロトタイプポンプに対応するプロトタイプポンプの羽根車直径、Ｄmはモデルポンプに対応するモデルポンプの羽根車直径、ｎはプロトタイプポンプに対応する実際の定格回転数、ｎmはモデルポンプに対応する定格回転数、Ｐmは最適な入力パワーである。 Here, D is the impeller diameter of the prototype pump corresponding to the prototype pump, D m is the impeller diameter of the model pump corresponding to the model pump, n is the actual rated rotation speed corresponding to the prototype pump, and n m is the model pump The rated rotational speed corresponding to P m is the optimum input power.
Ｓ３５：リアルタイムの電力パラメータ及び実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算する。 S35: Calculate the target operating parameters of the prototype pump in the current operating state based on the real-time power parameters and actual operating parameters.
具体的には、リアルタイムの電力パラメータはリアルタイムのパワーを含み、したがって、上記ステップＳ３５は、ステップＳ３５１～ステップＳ３５３を含んでもよい Specifically, the real-time power parameter includes real-time power, and therefore, step S35 may include steps S351 to S353.
Ｓ３５１：リアルタイムのパワーに対応するリアルタイムの効率値を取得する。 S351: Obtain a real-time efficiency value corresponding to real-time power.
電子機器は送電網のリアルタイムのパワーＰeを収集した後に、Ｐ～Ｑデータ特性曲線群及びη～Ｑデータ特性曲線と組み合わせて、リアルタイムのパワーＰeに対応するリアルタイムの効率値ηeを決定することができる。 After the electronic equipment collects the real-time power P e of the power grid, it combines it with the P~Q data characteristic curve group and the η~Q data characteristic curve to determine the real-time efficiency value η e corresponding to the real-time power P e . can do.
Ｓ３５２：リアルタイムの効率値とリアルタイムのパワーとの積値を計算し、該積値と実際の入力パワーとの比を計算する。 S352: Calculate the product value of the real-time efficiency value and the real-time power, and calculate the ratio between the product value and the actual input power.
リアルタイムの効率値ηe及びリアルタイムのパワーＰeを得た後に、電子機器はリアルタイムの効率値ηeとリアルタイムのパワーＰeとの積値Ｐe＊ηeを計算し、且つ積値Ｐe＊ηeと実際の入力パワーＰとの比である
Ｓ３５３：実際の定格回転数と該比との相関性に基づき、現在の動作状態でのプロトタイプポンプに対応する最適な回転数を算出する。 S353: Based on the correlation between the actual rated rotation speed and the ratio, calculate the optimum rotation speed corresponding to the prototype pump in the current operating state.
最適な回転数は実際の定格回転数の３乗又は比
ここで、Ｐeはリアルタイムのパワー、ηeはリアルタイムの効率値、ｎはプロトタイプポンプに対応する実際の定格回転数、Ｐは実際の入力パワーである。 Here, P e is the real-time power, η e is the real-time efficiency value, n is the actual rated speed corresponding to the prototype pump, and P is the actual input power.
電子機器は上記計算式に従ってプロトタイプポンプの最適な回転数を計算することができ、可変速揚水発電ユニットの効率がポンプの最適な回転数に関連するため、プロトタイプポンプの最適な回転数を得ると、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の効率の最適化が実現され、可変速揚水発電ユニットが出力する最大効率が得られる。 The electronic device can calculate the optimum rotation speed of the prototype pump according to the above formula, and since the efficiency of the variable speed pumped storage power generation unit is related to the optimum rotation speed of the pump, when the optimum rotation speed of the prototype pump is obtained, , optimization of the efficiency of the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit is realized, and the maximum efficiency output by the variable speed pumped storage power generation unit is obtained.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法は、定格回転数、リアルタイムの揚程及びポンプの羽根車直径により、定格回転数でのモデルポンプのモデル揚程を算出し、モデル揚程の簡単な計算を実現して、後続の動作状態最適化の効率を向上させる。モデルポンプとプロトタイプポンプとの間の運転の相関性により、最適な入力パワーを実際の入力パワーに変換することで、プロトタイプポンプの実機に対して複数回の試験を行わずにプロトタイプポンプに対応する実際の入力効率を決定することができ、プロトタイプポンプの運転パラメータの取得効率を向上させて、後続のポンプの実際の運転状態の追跡及び制御を容易にする。実際の定格回転数、リアルタイムの効率及びリアルタイムのパワーの間の相関性により、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの最適な回転数を算出することができ、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの効率の最適化を実現して、最適な動作状態での可変速揚水発電ユニットのリアルタイムな追跡及びリアルタイムな制御を容易にする。 The method for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment calculates the model head of the model pump at the rated rotation speed based on the rated rotation speed, the real-time head and the impeller diameter of the pump, Achieve a simple calculation of the model head to improve the efficiency of subsequent operating state optimization. Correlation of operation between the model pump and the prototype pump allows conversion of optimal input power to actual input power to accommodate the prototype pump without conducting multiple tests on the actual prototype pump. The actual input efficiency can be determined, improving the acquisition efficiency of the operating parameters of the prototype pump and facilitating the tracking and control of the actual operating status of subsequent pumps. The correlation between the actual rated speed, real-time efficiency and real-time power allows us to calculate the optimal speed of the prototype pump in the current operating conditions, and the efficiency of the prototype pump in the current operating conditions. optimization to facilitate real-time tracking and real-time control of variable speed pumped storage power generation units under optimal operating conditions.
本実施例では、可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置がさらに提供され、該装置は上記実施例及び好ましい実施形態を実現することに用いられ、説明された内容は繰り返し説明されない。以下で用いられる「モジュール」という用語は、所定の機能を実現するソフトウェア及び／又はハードウェアの組合せであり得る。以下の実施例に説明される装置は好ましくはソフトウェアで実装されるが、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアとの組合せの実装も可能であって、かつ想定されている。 In this embodiment, a device for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit is further provided, and the device is used to realize the above embodiments and preferred embodiments, and the described contents will not be repeated. . The term "module" as used below can be a combination of software and/or hardware that implements a given functionality. The apparatus described in the following examples is preferably implemented in software, although implementations in hardware or a combination of software and hardware are also possible and contemplated.
本実施例は、図６に示すように、取得モジュール４１と、第１計算モジュール４２と、決定モジュール４３と、変換モジュール４４と、第２計算モジュール４５と、を備える可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置を提供する。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, a pump of a variable speed pumped storage power generation unit includes an acquisition module 41, a first calculation module 42, a determination module 43, a conversion module 44, and a second calculation module 45. Provided is an operating state optimization device.
前記取得モジュール４１は、可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプ、現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、プロトタイプポンプに対応するモデルポンプ及びモデルポンプの定格運転パラメータを取得することに用いられる。詳細な説明は上記方法実施例に対応する関連する説明を参照し、ここでは繰り返し説明しない。 The acquisition module 41 is used to acquire the prototype pump corresponding to the variable speed pumped storage power generation unit, the real-time power parameters of the current operating state, the model pump corresponding to the prototype pump, and the rated operating parameters of the model pump. For detailed descriptions, please refer to the relevant descriptions corresponding to the method embodiments above and will not be repeated here.
前記第１計算モジュール４２は、定格運転パラメータでのモデルポンプのモデル揚程を計算することに用いられる。 The first calculation module 42 is used to calculate the model head of the model pump at rated operating parameters.
前記決定モジュール４３は、モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、モデル揚程でのモデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定することに用いられる。 The determination module 43 is used to determine optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model pump head based on characteristics of the operating state corresponding to the model pump head.
前記変換モジュール４４は、最適な運転パラメータをプロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換することに用いられる。 The conversion module 44 is used to convert the optimal operating parameters into actual operating parameters of the prototype pump.
前記第２計算モジュール４５は、リアルタイムの電力パラメータ及び実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算することに用いられる。 The second calculation module 45 is used to calculate target operating parameters of the prototype pump under current operating conditions based on real-time power parameters and actual operating parameters.
本実施例に係る可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置は、モデルポンプの動作状態の特性により、プロトタイプポンプの実際の運転パラメータを決定し、その後、該実際の運転パラメータに基づいて現在の動作状態でのプロトタイプポンプの目標運転パラメータを決定し、該目標運転パラメータに従って可変速揚水発電ユニットを制御して揚水運転を行う。該装置は公開されているモデルポンプの動作状態の特性に基づいて実際の運転環境におけるポンプの運転パラメータを最適化することができ、メーカーによるデータ制限を受けず、可変速揚水発電ユニットの最適な動作状態の追跡及び制御が実現される。 The apparatus for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit according to this embodiment determines the actual operating parameters of a prototype pump based on the characteristics of the operating state of a model pump, and then determines the actual operating parameters of a prototype pump based on the actual operating parameters. Then, the target operating parameters of the prototype pump in the current operating state are determined, and the variable speed pumped storage power generation unit is controlled in accordance with the target operating parameters to perform pumping operation. The device can optimize the pump operating parameters in the actual operating environment based on the characteristics of the operating state of the model pump that has been published, and is not subject to data restrictions by the manufacturer and can optimize the optimal Tracking and control of operating conditions is achieved.
本実施例における可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置は機能ユニットの形態で具現化され、ここでのユニットは、ＡＳＩＣ回路、１つ又は複数のソフトウェア又は固定プログラムを実行するプロセッサ及びメモリ、及び／又は上記機能を提供できるその他のデバイスである。 The device for optimizing the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit in this embodiment is embodied in the form of a functional unit, where the unit is an ASIC circuit, a processor running one or more software or fixed programs. and memory and/or other devices capable of providing the above functionality.
上記各モジュールのさらなる機能の説明は上記対応する実施例と同じであり、ここでは繰り返し説明しない。 Further functional descriptions of each of the above modules are the same as in the corresponding embodiments above and will not be repeated here.
本発明の実施例は、上記図６に示される可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置を有する電子機器をさらに提供する。 The embodiment of the present invention further provides an electronic device having an optimizing device for the operating state of the pump of the variable speed pumped storage power generation unit shown in FIG. 6 above.
図７を参照して、図７は本発明の実施例に係わる電子機器のハードウェアの構造概略図であり、図７に示すように、該機器は、中央プロセッサ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の少なくとも１つのプロセッサ５０１と、少なくとも１つの通信インタフェース５０３と、メモリ５０４と、少なくとも１つの通信バス５０２とを含んでもよい。通信バス５０２はこれらの構成要素の間の接続通信を実現することに用いられる。通信インタフェース５０３はディスプレイ（Ｄｉｓｐｌａｙ）、キーボード（Ｋｅｙｂｏａｒｄ）を含んでもよく、選択可能に、通信インタフェース５０３は標準的な有線インタフェース、無線インタフェースをさらに含んでもよい。メモリ５０４は高速ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であってもよく、少なくとも１つのディスクメモリ等の不揮発性メモリ（ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）であってもよい。選択可能に、メモリ５０４は、上記プロセッサ５０１から離れて配置された少なくとも１つの記憶装置であってもよい。プロセッサ５０１は、図５に記載の装置を参照してもよく、メモリ５０４にはアプリケーションプログラムが記憶され、かつプロセッサ５０１はメモリ５０４に記憶されるプログラムコードを呼び出して、上記いずれかの方法を実行する。 Referring to FIG. 7, FIG. 7 is a schematic diagram of the hardware structure of an electronic device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the device includes a central processor (CPU), etc. at least one processor 501 , at least one communication interface 503 , memory 504 , and at least one communication bus 502 . A communication bus 502 is used to implement connection communication between these components. The communication interface 503 may include a display, a keyboard, and optionally, the communication interface 503 may further include a standard wired interface or a wireless interface. Memory 504 may be fast random access memory (RAM) or non-volatile memory, such as at least one disk memory. Optionally, memory 504 may be at least one storage device located remotely from processor 501. The processor 501 may refer to the apparatus shown in FIG. 5, and the memory 504 stores an application program, and the processor 501 calls the program code stored in the memory 504 to execute any of the methods described above. do.
通信バス５０２はペリフェラル・コンポーネント・インターコネクト（ＰＣＩ：ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バス又は拡張業界標準構造（ＥＩＳＡ：ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）バス等であってもよい。通信バス５０２はアドレスバス、データバス、制御バス等に分けることができる。図示の便宜上、図７では一本の線のみが示されているが、一本のバス又は１種類のバスのみを有することを表すわけではない。 Communication bus 502 may be a peripheral component interconnect (PCI) bus, an extended industry standard architecture (EISA) bus, or the like. The communication bus 502 can be divided into an address bus, a data bus, a control bus, and the like. For convenience of illustration, only one line is shown in FIG. 7, but this does not represent having only one bus or one type of bus.
メモリ５０４は揮発性メモリ（ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）、たとえばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）を含んでもよく、不揮発性メモリ（ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ ｍｅｍｏｒｙ）、たとえばフラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク（ＨＤＤ：ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ）、又はソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ、ＳＳＤ）を含んでもよく、メモリ５０４はまた上記種類のメモリの組み合わせを含んでもよい。 Memory 504 may include volatile memory, such as random access memory (RAM), and non-volatile memory, such as flash memory, hard disk (HDD), etc. The memory 504 may also include a combination of the above types of memory.
プロセッサ５０１は、中央プロセッサ（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、ネットワークプロセッサ（ＮＰ：ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）又はＣＰＵとＮＰの組み合わせであってもよい。 Processor 501 may be a central processing unit (CPU), a network processor (NP), or a combination of CPU and NP.
プロセッサ５０１はさらにハードウェアチップを含んでもよい。上記ハードウェアチップは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）又はその組み合わせであってもよい。上記ＰＬＤは複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、汎用アレイロジック（ＧＡＬ：ｇｅｎｅｒｉ ｃａｒｒａｙ ｌｏｇｉｃ）又はその任意の組み合わせであってもよい。 Processor 501 may further include hardware chips. The hardware chip may be an application-specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), or a combination thereof. The above PLD may be a complex programmable logic device (CPLD), a field programmable gate array (FPGA), a general purpose array logic (GAL), or any of them. It may be a combination of
選択可能に、メモリ５０４はさらにプロクラム命令を記憶することに用いられる。プロセッサ５０１はプログラム命令を呼び出して、本願の図１及び実施例３に示される可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法を実現することができる。 Optionally, memory 504 is also used to store program instructions. The processor 501 can call program instructions to implement the method for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit as shown in FIG. 1 and Example 3 of the present application.
本発明の実施例はコンピュータ可読記憶媒体をさらに提供し、コンピュータ可読記憶媒体にはコンピュータ実行可能命令が記憶され、該コンピュータ実行可能命令は上記方法実施例のいずれかにおける可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法を実行することができる。記憶媒体は磁気ディスク、光ディスク、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスク（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等であってもよく、記憶媒体はまた上記種類のメモリの組み合わせを含んでもよい。 Embodiments of the invention further provide a computer-readable storage medium having computer-executable instructions stored thereon, the computer-executable instructions for pumping a variable speed pumped storage unit in any of the above method embodiments. The operating state optimization method can be performed. Storage media are magnetic disks, optical disks, read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, hard disk drives (HDD), or solid state drives. (SSD: Solid-State Drive), etc., and the storage medium may also include a combination of the above types of memory.
図面を参照しながら本発明の実施例を説明したが、当業者は本発明の趣旨及び範囲を逸脱せずに様々な変更や変形を行うことができ、このような変更や変形はいずれも添付の特許請求の範囲に定められる範囲に属する。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, those skilled in the art can make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of the present invention, and all such changes and modifications can be made in the accompanying drawings. falls within the scope defined in the claims.
Claims (9)
可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプの現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、及び前記プロトタイプポンプに対応するモデルポンプの定格運転パラメータを取得するステップであって、前記プロトタイプポンプは可変速揚水発電ユニットのポンプの実機であり、前記モデルポンプは前記プロトタイプポンプに基づいて構築されたモデルであり、前記現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータは現在の送電網が提供できる電力のリアルタイムパラメータを表すものであるステップと、
前記定格運転パラメータでの前記モデルポンプのモデル揚程を計算するステップと、
前記モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、前記モデル揚程での前記モデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定するステップであって、揚程と流量との間の特性関係に基づき、前記モデル揚程に対応する各ガイドベーン開度の流量値を計算することと、効率と流量との間の特性関係に基づき、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値を決定することと、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値に基づき、目標動作状態を決定することであって、前記目標動作状態は最大効率値に対応するガイドベーン開度値及び流量値であり、各ガイドベーン開度に対応する効率値を分析することにより、これらの中から最大効率値を決定し、前記最大効率値に基づいて対応するガイドベーン開度値及び流量値を決定することと、動作状態と入力パワーとの間の特性関係に基づいて、前記目標動作状態に対応する最適な入力パワーを決定し、前記最適な入力パワーを前記最適な運転パラメータとして決定することと、を含む、ステップと、
前記最適な運転パラメータを前記プロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換するステップであって、前記実際の運転パラメータは前記プロトタイプポンプの実際の運転中の運転パラメータであり、前記実際の運転パラメータは実際の運転回転数及び実際のガイドベーン開度を含み、前記モデルポンプと前記プロトタイプポンプとの間の相関性に基づいて、前記モデルポンプに対応する最適な運転パラメータを前記プロトタイプポンプに対応する実際の運転パラメータに変換するステップと、
前記リアルタイムの電力パラメータ及び前記実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態での前記プロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算するステップと、を含むことを特徴とする可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化方法。 A method for optimizing the operating state of a pump in a variable speed pumped storage power generation unit, the method comprising:
obtaining real-time power parameters of a current operating state of a prototype pump corresponding to a variable speed pumped storage power generation unit and rated operating parameters of a model pump corresponding to the prototype pump , the prototype pump being a variable speed pumped storage unit; the pump of the power generating unit is an actual pump, the model pump is a model built based on the prototype pump, and the real-time power parameters of the current operating state represent real-time parameters of the power that the current power grid can provide; A step that is a thing,
calculating a model head of the model pump at the rated operating parameters;
determining optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model pump head based on characteristics of an operating state corresponding to the model pump head, the step of determining optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model pump head, calculating a flow rate value for each guide vane opening corresponding to a lift; determining an efficiency value corresponding to each guide vane opening based on a characteristic relationship between efficiency and flow rate; A target operating state is determined based on an efficiency value corresponding to a vane opening, wherein the target operating state is a guide vane opening value and a flow rate value corresponding to a maximum efficiency value, and the target operating state is a guide vane opening value and a flow rate value corresponding to a maximum efficiency value, and determining the maximum efficiency value among them by analyzing the corresponding efficiency value, determining the corresponding guide vane opening value and flow rate value based on the maximum efficiency value, and determining the operating state and input power. determining an optimal input power corresponding to the target operating state based on a characteristic relationship between the two; and determining the optimal input power as the optimal operating parameter;
converting the optimal operating parameters into actual operating parameters of the prototype pump , the actual operating parameters being operating parameters during actual operation of the prototype pump, and the actual operating parameters being the actual operating parameters of the prototype pump; Based on the correlation between the model pump and the prototype pump, including the operating rotation speed and the actual guide vane opening, the optimum operating parameters corresponding to the model pump are set to the actual operating parameters corresponding to the prototype pump. a step of converting into parameters;
calculating target operating parameters of the prototype pump in current operating conditions based on the real-time power parameters and the actual operating parameters. How to optimize the state.
前記各ガイドベーン開度に対応する効率値を比較し、最大効率値を決定するステップと、
前記最大効率値に対応する目標開度値及び目標流量値を取得するステップと、
前記目標開度値及び前記目標流量値を前記モデルポンプの目標動作状態として決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 The step of determining the target operating state based on the efficiency value corresponding to each guide vane opening degree includes:
comparing efficiency values corresponding to each guide vane opening degree and determining a maximum efficiency value;
obtaining a target opening value and a target flow rate value corresponding to the maximum efficiency value;
2. The method according to claim 1, further comprising the step of determining the target opening value and the target flow rate value as target operating conditions of the model pump.
流量と入力パワーとの間の特性関係に基づき、前記目標流量値に対応する最適な入力パワーを計算するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。 The step of determining an optimal input power corresponding to the target operating state based on a characteristic relationship between the operating state and the input power comprises:
3. The method of claim 2, comprising the step of calculating an optimal input power corresponding to the target flow value based on a characteristic relationship between flow rate and input power.
前記プロトタイプポンプに対応するプロトタイプポンプの羽根車直径、実際の定格回転数とリアルタイムの揚程、及び前記モデルポンプに対応するモデルポンプの羽根車直径を取得するステップと、
前記プロトタイプポンプの羽根車直径と前記実際の定格回転数との第１積値、及び前記モデルポンプの羽根車直径と前記定格回転数との第２積値を計算するステップと、
前記第２積値と前記第１積値との第１比を計算するステップと、
前記第１比と前記リアルタイムの揚程との相関性に基づき、前記モデル揚程を算出するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 The rated operating parameters include a rated rotation speed, and the step of calculating a model head of the model pump at the rated operating parameters includes:
obtaining an impeller diameter of a prototype pump corresponding to the prototype pump, an actual rated rotation speed and a real-time head, and an impeller diameter of a model pump corresponding to the model pump;
calculating a first product value of the impeller diameter of the prototype pump and the actual rated rotation speed, and a second product value of the impeller diameter of the model pump and the rated rotation speed;
calculating a first ratio between the second product value and the first product value;
2. The method of claim 1, further comprising calculating the model head based on a correlation between the first ratio and the real-time head.
前記第１積値と前記第２積値との第２比を計算するステップと、
前記第２比と前記最適な入力パワーとの相関性に基づき、前記最適な入力パワーに対応する前記実際の入力パワーを算出するステップと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。 the optimal operating parameters include optimal input power; the actual operating parameters include actual input power; The steps are
calculating a second ratio between the first product value and the second product value;
5. The method of claim 4, further comprising the step of calculating the actual input power corresponding to the optimal input power based on the correlation between the second ratio and the optimal input power. .
前記リアルタイムのパワーに対応するリアルタイムの効率値を取得するステップと、
前記リアルタイム効率値と前記リアルタイムのパワーとの積値を計算し、前記積値と前記実際の入力パワーとの比を計算するステップと、
前記実際の定格回転数と前記比との相関性に基づき、現在の動作状態での前記プロトタイプポンプに対応する最適な回転数を算出するステップと、を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。 The real-time power parameters include real-time power, and the step of calculating target operating parameters of the prototype pump in current operating conditions based on the real-time power parameters and the actual operating parameters includes:
obtaining a real-time efficiency value corresponding to the real-time power;
calculating a product between the real-time efficiency value and the real-time power, and calculating a ratio between the product and the actual input power;
6. The method according to claim 5, further comprising the step of calculating an optimum rotation speed corresponding to the prototype pump in the current operating state based on the correlation between the actual rated rotation speed and the ratio. the method of.
可変速揚水発電ユニットに対応するプロトタイプポンプの現在の動作状態のリアルタイムの電力パラメータ、及び前記プロトタイプポンプに対応するモデルポンプの定格運転パラメータを取得するための取得モジュールであって、前記プロトタイプポンプは可変速揚水発電ユニットのポンプの実機であり、前記モデルポンプは前記プロトタイプポンプに基づいて構築されたモデルである取得モジュールと、
前記定格運転パラメータでの前記モデルポンプのモデル揚程を計算するための第１計算モジュールと、
前記モデル揚程に対応する動作状態の特性に基づき、前記モデル揚程での前記モデルポンプに対応する最適な運転パラメータを決定するための決定モジュールであって、揚程と流量との間の特性関係に基づき、前記モデル揚程に対応する各ガイドベーン開度の流量値を計算することと、効率と流量との間の特性関係に基づき、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値を決定することと、前記各ガイドベーン開度に対応する効率値に基づき、目標動作状態を決定することであって、前記目標動作状態は最大効率値に対応するガイドベーン開度値及び流量値であり、各ガイドベーン開度に対応する効率値を分析することにより、これらの中から最大効率値を決定し、前記最大効率値に基づいて対応するガイドベーン開度値及び流量値を決定することと、動作状態と入力パワーとの間の特性関係に基づいて、前記目標動作状態に対応する最適な入力パワーを決定し、前記最適な入力パワーを前記最適な運転パラメータとして決定することと、を含む、決定モジュールと、
前記最適な運転パラメータを前記プロトタイプポンプの実際の運転パラメータに変換するための変換モジュールであって、前記実際の運転パラメータは前記プロトタイプポンプの実際の運転中の運転パラメータであり、前記実際の運転パラメータは実際の運転回転数及び実際のガイドベーン開度を含み、前記モデルポンプと前記プロトタイプポンプとの間の相関性に基づいて、前記モデルポンプに対応する最適な運転パラメータを前記プロトタイプポンプに対応する実際の運転パラメータに変換する変換モジュールと、
前記リアルタイムの電力パラメータ及び前記実際の運転パラメータに基づいて、現在の動作状態での前記プロトタイプポンプの目標運転パラメータを計算するための第２計算モジュールと、を備えることを特徴とする可変速揚水発電ユニットのポンプの動作状態の最適化装置。 A device for optimizing the operating state of a pump of a variable speed pumped storage power generation unit,
An acquisition module for acquiring real-time power parameters of a current operating state of a prototype pump corresponding to a variable speed pumped storage power generation unit and rated operating parameters of a model pump corresponding to the prototype pump, the prototype pump comprising: an acquisition module that is an actual pump of a variable speed pumped storage power generation unit, and the model pump is a model built based on the prototype pump;
a first calculation module for calculating a model head of the model pump at the rated operating parameters;
A determination module for determining optimal operating parameters corresponding to the model pump at the model head based on characteristics of an operating state corresponding to the model head, the determination module being based on a characteristic relationship between head and flow rate. , calculating a flow rate value for each guide vane opening corresponding to the model lift, and determining an efficiency value corresponding to each guide vane opening based on a characteristic relationship between efficiency and flow rate; determining a target operating state based on the efficiency value corresponding to each guide vane opening , the target operating state being a guide vane opening value and flow rate value corresponding to a maximum efficiency value; determining the maximum efficiency value among these by analyzing the efficiency value corresponding to the opening degree, and determining the corresponding guide vane opening value and flow rate value based on the maximum efficiency value; determining an optimal input power corresponding to the target operating state based on a characteristic relationship between the input power and the optimal input power, and determining the optimal input power as the optimal operating parameter; ,
a conversion module for converting the optimal operating parameters into actual operating parameters of the prototype pump , the actual operating parameters being operating parameters during actual operation of the prototype pump; includes an actual operating rotation speed and an actual guide vane opening degree, and based on the correlation between the model pump and the prototype pump, optimal operating parameters corresponding to the model pump are set to the prototype pump. a conversion module that converts into actual operating parameters;
a second calculation module for calculating target operating parameters of the prototype pump in current operating conditions based on the real-time power parameters and the actual operating parameters. Optimization device for the operating condition of the pump of the unit.
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