一种可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型制造技术

本发明专利技术公开了一种可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型，该矩阵模型在明确参与智能开停机的水电站各项参数的情况下，以当前投入智能开停机的所有机组的运行状态为基础，以改变一台机组的开停机状态后的运行工况作为一种开停机策略；针对当前模式和不同开停机策略，建立2行、n+1列的智能开停机矩阵模型S

【技术实现步骤摘要】
一种可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型
本专利技术属于水力发电控制
，涉及一种可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型。
技术介绍
目前，绝大部分水电站的机组开停机操作均由计算机监控系统现地控制单元(LCU)的可编程逻辑控制器(PLC)通过预先设置的顺控流程在无人干预的情况自动完成。自动开停机功能大大降低了运行人员的工作负担，杜绝了人为误操作的可能性，并提高了开停机的成功率，但仍然需要运行人员手动触发启动开机流程或停机流程，于是存在以下问题：1)通过流域集控中心或梯调中心对多个水电站进行远程集中控制日渐成为主流的水电站运行管理模式，在大规模集中控制模式下，由于次数频繁，即使是简单的开停机触发操作也对运行人员构成了一项沉重的工作负担。以澜沧江集控中心管辖的功果桥、小湾、漫湾、糯扎渡、景洪五个水电站为例，合计年度自动开停机次数从2014年到2017年分别为5538、6292、5825、7414次，严重影响运行人员的工作效率；2)目前总调、省调的直调大型水电站普遍采用有功功率的计划曲线控制方式，即至少提前一天将全天24小时的水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型，其特征在于：/n该矩阵模型是在明确参与智能开停机的水电站各项参数的情况下，以当前投入智能开停机的所有机组的运行状态为基础，以改变一台机组的开停机状态后的运行工况作为一种开停机策略；/n为满足电站有功功率考虑未来一段时间内的水电站有功功率调节范围，通过设定智能开停机的预判时间t

【技术特征摘要】
1.一种可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型，其特征在于：
该矩阵模型是在明确参与智能开停机的水电站各项参数的情况下，以当前投入智能开停机的所有机组的运行状态为基础，以改变一台机组的开停机状态后的运行工况作为一种开停机策略；
为满足电站有功功率考虑未来一段时间内的水电站有功功率调节范围，通过设定智能开停机的预判时间t1，并根据水电站计划总有功值设定时间间隔t，计算参与智能开停机运算的数据点数量n，n＝t1/t；并构建表示未来一段时间的水电站计划总有功设定值的向量Pset’，并构建与其对应的表示未来某时刻的二次调频预留容量的向量Pf、以及表示未来某时刻的有功功率调节范围的下限值和上限值的矩阵Pset；
再考虑不同数量机组处于限制运行区时，分别对应的联合运行区域Fi0、Fij；其中Fi0表示当前模式下有i台机组处于限制运行区所对应的联合运行区域，Fij表示j号机组改变开停机状态的开停机策略并执行后有i台机组处于限制运行区所对应的联合运行区域；
针对当前模式和不同开停机策略，建立2行、n+1列的智能开停机矩阵模型Sj对所有参与的机组采用循环运算方式判断是否进行智能开停机；其中j为改变开停机状态的机组，当j＝0时，Sj是当前模式下的矩阵模型；
矩阵Sj的第1行各元素是不同时刻下水电站有功功率调节范围与该模式下发电状态机组数量的匹配度参数，其值越大则匹配性越差；
矩阵Sj的第2行各元素是不同时刻下为了满足水电站有功功率调节范围，该模式最少必须处于限制运行区机组的加权数量。


2.如权利要求1所述的可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型，其特征在于，该矩阵模型的元素运算为：
对矩阵模型Sj的第1行元素值进行判断，从所有不等于0的元素中找出列下标最小的元素，并将该元素的列下标赋值给βj，若Sj的第1行的所有元素均为0，则βj＝n+2；
当j＝0时，参数β0衡量了需要通过开机或停机改变当前机组运行模式，以满足有功计划曲线和二次调频预留容量的紧迫程度；否则，参数βj衡量了不同开停机策略下，发电状态机组数量与有功计划曲线和二次调频预留容量的匹配度；对得到的βj进行排序，得到最大值βmax；
设置t2为开停机紧迫程度的判断阈值时间，并设参数m，m＝t2/t，t2远小于t1；根据β0与m的比较结果，以满足有功计划曲线和二次调频预留容量的紧迫程度的不同，进入相应的紧迫或不紧迫的运算流程；
若紧迫时，则判断改变投入智能开停机机组的开停机状态是否能够更好匹配未来有功计划曲线和二次调频预留容量；若不紧迫时则判断改变投入智能开停机机组的开停机状态是否明显更好匹配未来有功计划曲线和二次调频预留容量，或有利于减少限制运行区运行的机组数量；
综合考虑不同开停机策略与未来有功计划曲线和二次调频预留容量的匹配程度，以及不同开停机策略下最少处于限制运行区机组的加权数量，结合投入智能开停机机组的开停机优先级，锁定需要改变开停机状态的机组。


3.如权利要求1或2所述的可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型，其特征在于，所述矩阵Sj的元素确定为：
S5200)矩阵Sj的第1行元素计算为：
S5210)建立变量x1、x2、x3；
S5220)求有功功率调节范围未包含在扩展后各联合运行区域内的区域并计算该区域的覆盖范围x1；
S5230)计算x2，
S5240)计算x3，若0≤x2<1，则x3＝0；否则，分别计算与F1j、各联合区域所包含的各区间边界值的差值绝对值，并从中取最小的差值绝对值赋值给x3；
S5250)越大则匹配性越差；
S5300)矩阵Sj的第2行元素的计算为：
S5310)如果则否则，继续向下一元素进行计算；
S5320)建立变量y0、y1、y2……yr……，r表示有r台机组处于限制运行区；
S5330)求有功功率调节范围与扩展后有0台机组处于限制运行区时的联合运行区域的交集并计算该交集的覆盖范围y0；
S5340)若有功功率调节范围扣除扩展后有0台机组处于限制运行区时的联合运行区域后的集合不为空集，则继续求该不为空集的集合与扩展后有1台机组处于限制运行区时的联合运行区域的交集并计算该交集的覆盖范围y1；
S5350)继续以上过程，直至运算至有功功率调节范围被扣除完毕，得到不同数量机组处于限制运行区时各交集的覆盖范围yr；
∑yr×r
S5360)


4.如权利要求2所述的可满足电站有功功率的开停机策略矩阵模型，其特征在于，当1≤β0≤m时，矩阵模型的运算为：
S6410)若β0＝βmax，且除β0外的其它βj≠βmax，则智能开停机运算结束，运算结果为0；
S6420)若β0≠βmax，且有唯一的βj＝βmax，则智能开停机运算结束，运算结果为与βmax相等的βj的上标号；
S6430)若β0≠βmax，且有多个βj＝βmax，则进行如下运算：
对所有与βmax相等的βj所对应的矩阵模型Sj的列下标小于βmax的第2行元素的数值进行累加，得到对得到的uj进行排序，得到最小值umin；
智能开停机运算结束，运算结果为所有同时满足βj＝βmax以及uj＝umin的矩阵模型Sj的上标号；
S6440)若β0＝βmax，且有多个βj＝βmax，则进行如下运算：
对所有与βmax相等的βj所对应的矩阵模型Sj的列下标等于βmax的第1行元素进行排序，得到最小值
若则智能开停机运算结束，运算结果为0；
若则智能开停机运算结束，运算结果为所有同时满足βj＝βmax以及的矩阵模型Sj的上标号。


5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永珺，胡林，李江，赵凯，倪旺丹，王海达，钟东明，侯显鑫，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53