水能利用提高率改进算法及梯级水电站调度效益评价系统技术方案

本发明专利技术涉及一种水能利用提高率改进算法及梯级水电站调度效益评价系统，包括以下步骤：根据水库近十年实际运行月平均水位、水库设计死水位、水库设计正常高水位、水库调度图的数据，计算水库水位控制系数月度考核指标，并反求水位控制目标；计算实际发电量；根据水库实际运行水位控制系数初水位、区间流量、水位控制目标、调度规则求出考核发电量；计算库容差电量；根据实际发电量、考核发电量、库容差电量计算水能利用提高率。本发明专利技术能提高梯级水电站群考核电量计算结果的稳定性、适应性，可以避免年初来水较少时，按照调度图调度，水位会降至死水位运行的情况，为流域梯级水电站群优化调度起到良好的指导作用。

Improvement algorithm of water energy utilization and evaluation system of cascade hydropower station dispatching efficiency

The invention relates to a water utilization ratio and improved algorithm of Cascade Hydropower Station Dispatching evaluation system, which comprises the following steps: according to the reservoir of nearly ten years of actual operation, the monthly average water level of reservoir, reservoir design data design dead water level of the reservoir operation chart, calculate the normal high water level, the water level control of the coefficient of the monthly assessment indicators, and for the water level control objectives; calculation of actual power generation; according to the actual operation of reservoir water level control coefficient, initial water level interval flow and water level control objectives, scheduling rules for assessment of power generation capacity difference calculation; consumption; according to the actual power generation, power generation, evaluation to calculate reservoir water utilization ratio difference of electricity. The stability and adaptability of the invention can improve the calculation results of cascade hydropower station group assessment of electricity, can avoid early less runoff, in accordance with the scheduling graph scheduling, water level will drop dead water level operation, for cascade hydropower stations optimal scheduling groups play a good role in guiding.

【技术实现步骤摘要】
水能利用提高率改进算法及梯级水电站调度效益评价系统
本专利技术涉及一种水能利用提高率改进算法及梯级水电站调度效益评价系统，属于流域梯级水电站群优化调度

技术介绍
水能利用提高率是衡量水电站优化调度工作成效的重要指标，水能利用提高率的考核对促进水调工作，充分利用水能资源具有重要意义。水能利用提高率是水电站节水增发电量与考核电量的比值。考核电量根据统计时段内的实际来水情况，按照水电站的设计标准计算得到；统计时段内实际电量与考核电量的差值即为水电站的节水增发电量，则水能利用提高率＝(时段实际电量-时段考核电量)/(时段考核电量)*100％。其中，计算水能利用提高率的关键是考核电量如何计算，考核电量计算标准的高低直接关系到水能利用提高率结果的大小。目前国内考核电量的计算方法主要依赖于调度图，这种法存在两大问题。一方面，调度图在使用时仅依赖于当前水位，而实际调度过程中，调度策略的制定不仅要考虑当前的水位状况，而且要考虑未来的来水状况，加之调度图上、下基本调度线中的范围较大，完全根据调度图来进行考核电量的计算是不够合理的。另一方面，原有单个水电站的水能利用提高率算法如何推广到梯级，切实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水能利用提高率改进算法，其特征在于:包括如下步骤：步骤1：根据水库近十年实际运行月平均水位、水库设计死水位、水库设计正常高水位、水库调度图的数据，计算水库水位控制系数月度考核指标，并根据水位控制系数计算公式反求水位控制目标；步骤2：根据逐日逐时段各台机组负荷资料，计算实际发电量；步骤3：根据水库实际运行水位控制系数初水位、区间流量、水位控制目标、调度规则求出考核发电量；步骤4：根据梯级蓄能计算方法，计算库容差电量；步骤5：根据实际发电量、考核发电量、库容差电量计算水能利用提高率。

【技术特征摘要】
1.一种水能利用提高率改进算法，其特征在于:包括如下步骤：步骤1：根据水库近十年实际运行月平均水位、水库设计死水位、水库设计正常高水位、水库调度图的数据，计算水库水位控制系数月度考核指标，并根据水位控制系数计算公式反求水位控制目标；步骤2：根据逐日逐时段各台机组负荷资料，计算实际发电量；步骤3：根据水库实际运行水位控制系数初水位、区间流量、水位控制目标、调度规则求出考核发电量；步骤4：根据梯级蓄能计算方法，计算库容差电量；步骤5：根据实际发电量、考核发电量、库容差电量计算水能利用提高率。2.根据权利要求1所述的水能利用提高率改进算法，其特征在于：步骤1具体包括：采用公式计算水库水位控制系数月度考核指标，其中为水库第j月水库水位控制系数月度考核指标；Zn,j为水库多年运行水位的第j月平均值，水库实际运行时间超过10年，取近10年运行水位的实际平均值作为Zn,j，不足10年的取水库投运以来的历年运行水位的实际平均值作为Zn,j；Zd,j为水库调度图的保证出力区的中心线对应的第j月水位，对于年调节及以上电站，水库调度图以最新复核调度图为准，无复核调度图的以设计调度图为准，其中无水库调度图的水库Zd,j＝Zn,j；Zs为水库设计死水位；Zz为水库设计正常高水位；同时，采用公式反求水库水位控制系数月度考核指标对应的水位值，并将该水位值作为考核发电量计算过程中的水位控制目标。3.根据权利要求2所述的水能利用提高率改进算法，其特征在于：在计算考核发电量时，按电站调节类型分为季调节及以上电站和日调节电站两类；对于季调节及以上电站，将其水库调度图的保证出力区按入库流量频率进行分区，采用分区后的水库调度图的控制出力和水位控制系数控制末水位相结合的方法；对于日调节电站，直接采用水位控制系数控制末水位的方法；在进行梯级水电站群的考核发电量的计算过程中，各电站根据其自身调节类型采用各自对应的计算方法，自上而下计算，龙头电站的入库流量即为实际入库流量，其余电站的入库流量为其直接上游电站的计算出库流量与实际区间流量之和。4.根据权利要求3所述的水能利用提高率改进算法，其特征在于：季调节及以上电站的考核电量的计算步骤如下：Step1：读取Q入,t，γ核,t，K核,t，令t-1时段末水位为t时段初始水位Zt；Step2：对入库流量进行丰平枯分级，按照入库流量频率划分为：丰，P≤10％；偏丰，10％＜P≤37.5％；平，37.5％＜P≤62.5％；偏枯，62.5＜P≤90％；枯，P≥90％；同时将水库调度图的保证出力区等分为五等份，原有的保证出力区分为五个区域，五个区域分别为中间区域、上两区和下两区，中间区域位于上两区的下方，中间区域位于下两区的上方，定义中间区域为新的保证出力区，出力即为原保证出力；上两区为弱加大出力区，上两区各区出力按照保证出力和加大出力线性插值；下两区为弱减小出力区，下两区各区出力按照保证出力和减小出力线性插值；Step3：根据Zt查水库调度图，得到Nt：当Zt位于弱减小出力区或弱加大出力区时，则Nt直接取其所在区域对应的出力值；当Zt位于其他区域，若入库流量级别为丰或偏丰，则Nt取当前所在区域上相邻区域对应的出力值，若入库流量级别为平，则Nt取当前所在区域对应的出力值，若入库流量级别为偏枯或枯，则Nt取当前所在区域下相邻区域对应的出力值；Step4：假定Q出,t＝Qfd,t＝Qmax；Step5：由Zt查水位库容曲线得到Vt，由水量平衡方程计算得Vt+1；若Vt+1＞Vmax,t，则将Vt+1-Vmax,t作为弃水量，并计算Q泄流,t且Q出,t＝Qfd,t+Q泄流,t，并使得Vt+1＝Vmax,t；若Vt+1＜Vmin,t，则令Vt+1＝Vmin,t，利用水量平衡方程反求Q出,t；Step6：由Vt+1查水位库容曲线得到水库的Zt+1；Step7：由Q出,t查下游水位流量关系曲线得Zx,t；Step8：计算H均,t＝(Zt+Zt+1)/2-Zx,t；Step9：由H均,t查预想出力曲线得N预,t；Step10：由γ核,t计算得Nmax,t＝γ核,t×N预,t；Step11：N核,t＝min(Nt,Nmax,t)；Step12：计算发电流量Step13：根据水位控制系数计算公式计算水库水位控制系数月度考核指标，根据水位控制系数计算公式反求其对应的水位Z核,t+1；Step14：如果|Q′fd,t+Q泄流,t-Q出,t|≤ξ，ξ为允许的误差；若Zt+1≥Z核，t+1，则记录Zt+1、Q′fd,t、Q出,t、Vt+1，跳至Step17；若Zt+1＜Z核，t+1，则跳至Step15；如果|Q′fd,t+Q泄流,t-Q出,t|＞ξ，则重新假定Q出,t，调整策略：再次假定Q出,t＝(Q′fd,t+Q泄流,t+Qmax)/2，返回Step5；Step15：令Zt+1＝Z核,t+1，由Zt+1查水位库容曲线得到Vt+1；Step16：由水量平衡方程计算得时段出库流量Q出,t，①若Q出,t<0，则令Q出,t＝0，并由水量平衡方程重新计算Vt+1，并查水位库容曲线得Zt+1，此时Qfd,t＝0，N核,t＝0；②若0≤Q出,t≤Qmax，则Qfd,t＝Q出,t，由Q出,t查下游水位流量关系曲线得Zx,t，计算H均,t＝(Zt+Zt+1)/2-Zx,t，由H均,t查预想出力曲线得N预,t，计算N核,t＝min(K...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟天宇，过团挺，杨明山，曹威，朱江，王磊，徐金英，李林伟，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33