一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法技术

本发明专利技术涉及一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法，包括开机判断步骤、停机判断步骤、开机预警步骤、开机运行步骤、压力判断调节步骤、水位判断调节步骤、发电机组负荷调节判断步骤。只要将本方法嵌入到现有的水电站智能控制系统中去，当水电站智能控制系统检测到满足发电机开机条件的情况下时会自动提前预警，待预警时间结束后下发开机命令，再通过调节负荷使机组运行在最优状态，能充分利用水资源，实现自动智能发电，达到无人值班，少人值守的要求，同时也确保了大坝的安全，减低生产成本，提升发电效率，延长设备的使用寿命，此外还具有干预及时性强，可靠性均足的优点。可靠性均足的优点。可靠性均足的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法


[0001]本专利技术属于水电站自动控制发电机组运行的
，尤其涉及一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法。

技术介绍

[0002]目前，大部分水电站的发电机组运行靠人为根据前池水位的高、低来决定开、停机组数量，分配发电机组负荷。发电机组的运行需要将前池水位恒定在规定范围内。水位如果超出范围则会对发电机组造成一定的损害，经济指标差。大多数小型水电站容较小，当来水量大时，如不及时调整发电机组出力，就会溢流，超高水位也威胁大坝的安全，但是人为干预存在及时性不强、可靠性均不足的缺陷。

技术实现思路

[0003]本专利技术的技术方案是构造一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法，包括开机判断步骤;停机判断步骤;开机预警步骤；开机运行步骤；压力判断调节步骤；水位判断调节步骤；发电机组负荷调节判断步骤；其中：压力判断调节是通过公式：P^(k) = KYi*[Y(k)
ꢀ–
Yset] + KYd*[ Y(k)
ꢀ‑
2Y(k
‑
1) + Y(k
‑
2) ]/2TYset进行判断调节，其中，Yset为压力设定值，TYset为压力调节周期，KYi为压力比例调节系数，KYd为压力微分调节系数，Y(k)为当前压力值，Y(k
‑
1)为上一周期压力值,Y(k
‑
2)为上上周期压力值；其中：水位判断调节是通过公式：P(k) = KWi*[W(k)
ꢀ–ꢀr/>Wset] + KWd*[ W(k)
ꢀ‑
2W(k
‑
1) + W(k
‑
2) ]/2TWset进行判断调节，其中，Wset为恒水位设定值，TWset为水位调节周期，KWi为水位比例调节系数，KWd为水位微分调节系数，W(k)为当前水位值,W(k
‑
1)为上一周期水位值，W(k
‑
2)为上上周期水位值。
[0004]优选地，进行所述压力判断调节步骤时：当压力在正常范围内发电机组按恒水位工作自动控制；当压力值小于正常值时发电机组负荷减少，直至停机；当压力正常后，手动启动水位调节模式。
[0005]优选地，进行所述水位判断调节步骤时：当实际水位在水位设定值
‑
水位调节区间值至水位设定值+水位调节区间值范围之内，水位上涨且在调节周期内水位变化值大于水位变化设置值或则实际水位大于水位设
定值+水位调节区间值，发电机组自动增加负荷；当实际水位在水位设定值
‑
水位调节区间值至水位设定值+水位调节区间值范围之内，水位下降且在调节周期内水位变化值大于水位变化设置值或则实际水位小于水位设定值
‑
水位调节区间值，发电机组自动减少负荷；开机水位设置值：当机组全部处于停机状态，水位>控制水位设置值时按优先级高的开机；当运行发电机组>=1时，水位>阶梯开机水位设置值且已发电机组均已达到设定最大负荷值,发电机组再按优先级开机；当所有开机机组总负荷<(N
‑
1)*机组额定负荷，延时设定时间按优先级低的停机。
[0006]当水位降至枯水水位以下时，下发停机令，停止所有发电机组。
[0007]优选地，进行所述压力判断调节判断时：当：
△
Y
‑△
Yset> 0 ，发电机组自动启动，其中，
△
Y = Yset
ꢀ‑ꢀ
Y(k)，
△
Yset为压力调节死区；当：Y > Ymax 或Y < Ymin 或 Ymax > Y> Yset，压力判断调节进行闭锁，其中，Y为当前压力值，Ymax为压力最大值，Ymin为压力最小值。
[0008]优选地，进行所述水位判断调节判断时：当
△
W
‑
Wr> 0 ，发电机组自动启动，其中，
△
Wr =abs[W(k
‑
1)
‑ꢀ
W(k)]，其中，
△
W为水位变化值，Wr为水位变化设置值；当W> Wmax 或 W < Wmin 或
ꢀ△
Y
‑△
Yset> 0 ，水位判断调节进行闭锁，其中W为当前水位值，Wmax为最高水位，Wmin为最小水位。
[0009]优选地，进行所述发电机组负荷调节判断步骤时，全厂发电机组联合控制方式，按设置好的优先级自动开、停机及负荷分配。
[0010]优选地，进行所述发电机组负荷调节判断步骤时，负荷分配原则包括：1)负荷分配采用水量平衡原则;2)记录最优效率机组，按发电机组优先级分配负荷;3)记录机组最优效率区。
[0011]优选地，进行压力判断调节步骤是，设置有两路压力判断调节判断，分别为Y1和Y2，所述Y2的判断调节条件为Y1的判断调节条件＋5%。
[0012]优选地，进行压力判断调节步骤是，设置有两路水位判断调节判断，分别为W1和W2，所述W2的判断调节条件为W1的判断调节条件＋5%。
[0013]优选地，开机判断步骤需判断自动控制允许、电力系统辅助条件、水位条件、机组无故障、1
‑
n号开机优先权全部条件是否满足。
[0014]本专利技术有益效果：本专利技术提供了一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法，只要将本方法嵌入到现有的水电站智能控制系统中去，当水电站智能控制系统检测到满足发电机开机条件的情况下时会自动提前预警，待预警时间结束后下发开机命令，再通过调节负荷使机组运行在最优状态，能充分利用水资源，实现自动智能发电，达到无人值班，少人值守的要求，同时也确保了大坝的安全，减低生产成本，提升发电效率，延长设备的使用寿命，此外还具有干预及时性强，可靠性均足的优点。
附图说明
[0015]图1为本方法的流程图。
[0016]图2为现有智能控制单元与机组设备的组网控制结构图图3为现有智能控制单元结构图。
具体实施方式
[0017]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。本专利技术的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。
[0018]本专利技术使用时，可以将本专利技术嵌入到现有水电站智能控制单元中去，再将嵌入本专利技术的现有水电站智能控制单元嵌入现有水电站智能控制系统中去，再将嵌入有本专利技术的现有水电站智能控制系统与发电机组设备进行组网，即可通过水位自动控制发电机组工作，如图2和图3所示。
[0019]现有水电智能控制单元工作原理如下：发电机组开机条件满足后，启动控制输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电站通过自动控制水位来运行发电机组工作的方法，其特征在于，包括开机判断步骤;停机判断步骤;开机预警步骤；开机运行步骤；压力判断调节步骤；水位判断调节步骤；发电机组负荷调节判断步骤；其中：压力判断调节是通过公式：P^(k) = KYi*[Y(k)
ꢀ–
Yset] + KYd*[ Y(k)
ꢀ‑
2Y(k
‑
1) + Y(k
‑
2) ]/2TYset进行判断调节，其中，Yset为压力设定值，TYset为压力调节周期，KYi为压力比例调节系数，KYd为压力微分调节系数，Y(k)为当前压力值，Y(k
‑
1)为上一周期压力值,Y(k
‑
2)为上上周期压力值；其中：水位判断调节是通过公式：P(k) = KWi*[W(k)
ꢀ–ꢀ
Wset] + KWd*[ W(k)
ꢀ‑
2W(k
‑
1) + W(k
‑
2) ]/2TWset进行判断调节，其中，Wset为恒水位设定值，TWset为水位调节周期，KWi为水位比例调节系数，KWd为水位微分调节系数，W(k)为当前水位值,W(k
‑
1)为上一周期水位值，W(k
‑
2)为上上周期水位值。2.根据权利要求1所述一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法，其特征在于，进行所述压力判断调节步骤时：当压力在正常范围内发电机组按恒水位工作自动控制；当压力值小于正常值时发电机组负荷减少，直至停机；当压力正常后，手动启动水位调节模式。3.根据权利要求1所述一种水电站通过水位自动控制发电机组工作的方法，其特征在于，进行所述水位判断调节步骤时：当实际水位在水位设定值
‑
水位调节区间值至水位设定值+水位调节区间值范围之内，水位上涨且在调节周期内水位变化值大于水位变化设置值或则实际水位大于水位设定值+水位调节区间值，发电机组自动增加负荷；当实际水位在水位设定值
‑
水位调节区间值至水位设定值+水位调节区间值范围之内，水位下降且在调节周期内水位变化值大于水位变化设置值或则实际水位小于水位设定值
‑
水位调节区间值，发电机组自动减少负荷；开机水位设置值：当机组全部处于停机状态，水位>控制水位设置值时按优先级高的开机；当运行发电机组>=1时，水位>阶梯开机水位设置值且已发电机组均已达到设定最大负荷值,发电机组再按优先级开机；当所有开机机组总负荷<(N
‑
1)*机组额定负荷，延时设定时间按优先级...

【专利技术属性】
技术研发人员：周跃军，周凤灵，付兴旺，张一强，夏贵，
申请(专利权)人：长沙光润电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：