本發明涉及一種基于導葉開度的水電站機組效率排序和負荷分配方法,屬于水力發電技術領域。
背景技術:
我國是世界上小水電資源最為豐富的國家之一,目前許多流域內已建的小型水電站多數是零星開發,沒有整體規劃,在成本、安全、經濟以及運行人員勞動強度等方面都存在著極大的缺陷,對于機組效率方面測試則更沒有更多的設備投入,由此小水電機組往往運行在其非最優工況區域內。
目前對于水電機組來說,其測試機組效率方法基本有流速儀法、超聲波法和差壓法等,其中流速儀法測量效率所需的勞動量大,占用停機時間長,還會受到電廠發電機母線大電流所產生的磁場干擾;超聲波法測試工作量少,但是要求所測的鋼管內水流速分布均勻,同時要在鋼管特定位置安裝傳感器,其費用較高;差壓法則需要對機組蝸殼管道內的特定位置的壓力進行測量,對于機組則必須在建設初期進行各個管道預留,同時由于測量通道數量較多,需安裝多組壓力傳感器,后期費用也較高。
對于小水電機組來說,對其效率進行監測分析是非常有必要的,但是通過加裝傳感器都各項設備,對于小水電機組來說其成本較高,很難在短期內收回成本,因此需要一種較為簡單有效的方法來分析其機組效率特性。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是:提供一種基于導葉開度的水電站機組效率排序和負荷分配方法,負荷分配簡單,勞動量小,不會受到電磁場干擾,要求低,無需安裝傳感器采集系統,成本低,以解決現有技術中存在的問題。
本發明采取的技術方案為:一種基于導葉開度的水電站機組效率排序和負荷分配方法,該方法包括以下步驟:
步驟1、通過長時間的機組運行,記錄水電站不同水頭h、不同負荷各機組的導葉開度αi數據:在水頭hj下機組有功功率在pj時,各個機組的導葉開度分別為:α1j,α2j,…,αij,…,αnj;
步驟2、繪制出相同水頭(hj)相同負荷下(pi)各機組的導葉開度αij;
步驟3、對導葉開度進行排序,導葉開度最小(min(αij)的機組,即是當前水頭當前負荷效率最好(max(η))的機組,隨著導葉開度增加,機組效率降低;
步驟4、重復步驟2、3,繪制出不同水頭,各種負荷下的導葉開度排序和機組效率排序;
步驟5、在站內機組負荷分配時按照效率排序,運用等微增率或動態規劃方法對效率從高到低的機組負荷進行分配,充分利用效率高的負荷工況。
本發明的有益效果:與現有技術相比,本發明采用在相同水頭下同一種水輪機型的機組相對效率進行排序,即同一電站的不同機組在相同水頭下導葉開度越小其相對流量越小則認為相對效率越高,充分利用效率高的機組進行負荷分配,負荷分配簡單,勞動量小,不會受到電磁場干擾,要求低,無需安裝傳感器采集系統,成本低,見效快。
附圖說明
圖1是本發明的各機組的導葉開度示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖及具體的實施例對本發明進行進一步介紹。
實施例1:小水電機組運行過程中,h當前水輪機組有效水頭,p為n臺機組的總發電功率;pi為第i臺機組發出的實際有功功率,αi為第i臺機組發出的實際導葉開度;
一種基于導葉開度的水電站機組效率排序和負荷分配方法,該方法包括以下步驟:
步驟1、通過長時間的機組運行,記錄水電站不同水頭h、不同負荷各機組的導葉開度αi數據:在水頭hj下機組有功功率在pj時,各個機組的導葉開度分別為:α1j,α2j,…,αij,…,αnj;
步驟2、繪制出相同水頭(hj)相同負荷下(pi)各機組的導葉開度αij,如圖1所示;
步驟3、對導葉開度進行排序,導葉開度最小(min(αij)的機組,即是當前水頭當前負荷效率最好(max(η))的機組,隨著導葉開度增加,機組效率降低;
步驟4、重復步驟2、3,繪制出不同水頭,各種負荷下的導葉開度排序和機組效率排序;
步驟5、在站內機組負荷分配時按照效率排序步驟5、在站內機組負荷分配時按照效率排序,運用等微增率或動態規劃方法對效率從高到低的機組負荷進行分配,充分利用效率高的負荷工況。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內,因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。