【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性直流换流站，具体为一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法。
技术介绍
1、近年来，柔性直流换流站满负荷运行的时间持续增长，柔性直流换流站换流阀工作时产生的热量持续增大，柔性直流换流站外水冷系统采用水喷淋方式对换流阀设备进行降温，在此过程中水会大量蒸发造成水资源的浪费。
2、但传统柔性直流换流站外冷水系统节水措施未对外冷水风机功率、环境温度、节水装置能量消耗综合考虑，无法充分发挥设备的效能，造成能源浪费。因此设计一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法是很有必要的。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，包括以下步骤，
3、1)采集柔性直流换流站内冷水温度信息、外冷水风机功率、外冷水蒸发速率；
4、2)计算柔性直流换流站不同内冷水温度及外冷水风机功率下的外冷水蒸发速率的影响值，得到实际外冷水蒸发速率与柔性直流换流站内冷水温度、外冷水风机功率之间的对应关系，构建外冷水蒸发速率与内冷水温度及外冷水风机功率关系模型；
5、3)采集外冷水系统节水器功率信息、节水器输出温度信息、冷凝水速率、水蒸气温度信息；
6、4)计算蒸汽温度、节水器功率对冷凝水速率的影响值，得到实际冷凝水速率与节水器功率、蒸汽温度之间的对应关系，
7、5)根据上述信息得出内冷水温度、节水器冷凝水速率、节水器功率、外冷水风机功率之间的关系模型；
8、6)根据冷凝水速率大于外冷水蒸发速率、外冷水风机功率与节水器功率消耗最小为目标，采用模型算法控制利用差分进化算法求解节水器输出功率模型，实时更新节水器输出功率。
9、优选地，所述步骤1)得到柔性直流换流站不同内冷水温度及外冷水风机功率(pmin,…,pi,…,pmax)下的外冷水蒸发速率ezq，pmin为外冷水风机功率最小值，pmax为功率最大值，pi为某一时刻功率值，为换流站停运时内冷水温度，为换流站内冷水温度最小值，为内冷水温度最大值，为换流站某一时刻内冷水温度。
10、优选地，所述步骤2)中外冷水蒸发速率与柔性直流换流站内冷水温度、外冷水风机功率关系模型表达式为：
11、
12、式中，ezq为根据拟合模型计算的内冷水温度为外冷水风机功率为pi时外冷水的蒸发速率，k1、k2、k3分别为拟合参数。
13、优选地，所述步骤3)得到柔性直流换流站外冷水系统中不同时刻下水蒸气温度与不同节水器功率下的冷凝水速率(nmin,…,ni,…,nmax)；为外冷水系统中水蒸气温度最小值，为某一时刻外冷水系统中水蒸气温度值，为某一时刻外冷水系统水蒸气温度最大值；为节水器最小功率，pij为节水器某一时刻功率，为节水器最大功率；nmin为节水器冷凝速率最低值，nmax为冷凝速率最高值。
14、优选地，所述外冷水蒸发速率与外冷水蒸汽温度间的关系，表示为：
15、
16、优选地，所述步骤4)中冷凝水速率与外冷水系统中蒸汽温度、节水器功率间关系模型表达式为：
17、
18、式中，ni为根据拟合模型计算的蒸汽温度为节水器功率为pij时冷凝水速率，k4、k5、k6为拟合参数，l为节水器设备属性系数。
19、优选地，所述步骤5)将上述三式结合可得出内冷水温度、节水器冷凝水速率、节水器功率、外冷水风机功率之间的关系为：
20、
21、优选地，所述步骤6)的具体步骤为：
22、61)确定柔性直流换流站一天内各个时刻内冷水温度外冷水风机功率pmin,…,pi,…,pmax、外冷水蒸发速率ezq、节水器功率节水器冷凝速率nmin,…,ni,…,nmax；
23、62)设置种群规模，根据约束条件，产生初设种群；
24、63)根据当前时刻柔性直流换流站输送负荷，计算节水器功率、节水器冷凝速率，并以此为基础，对当代种群进行迭代计算；
25、64)进行变异、选择差分进化操作，设置变异因子；
26、65)将父代个体与子代个体进行判断和更新操作，选择更优化个体；进行迭代，返回至63)，当迭代次数到达设定值停止。
27、优选地，所述步骤62)中产生的初试种群约束条件为：
28、节水器功率约束：
29、
30、外冷水风机功率约束：
31、0≤pi≤pmax
32、节水器冷凝速率约束：
33、nmin≤ni≤nmax
34、节水器冷凝速率与外冷水的蒸发速率之间的约束：
35、ni≥ezq
36、ezq与ni之和最小；
37、该约束条件目的是为在节水器冷凝速率大于外冷水的蒸发速率时，取得外冷水风机功率与节水器功率之和最小值。
38、本专利技术提供了一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，具备以下有益效果：
39、1、该专利技术能通过采集柔性直流换流站直流输送功率、环境温度、节水器功率、节水器冷凝速率等信息综合考虑，充分发挥设备的效能，有效降低柔性直流换流站外冷水系统水资源浪费，提高能源利用率；
40、2、该专利技术与传统节水方式相比，能提前通过当前柔性直流换流站输送功率，提前自主调节节水器功率，实现换流站外冷水系统水资源动态循环，提高电力系统的整体能效；
41、3、本专利技术提出的基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理策略和方法具有良好的拓展性和适应性，能通过调节系统参数迅速适应不同的运行条件；
42、4、本专利技术能有效降低柔性直流换流站阀外冷水系统的运维成本，提高设备使用寿命。
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1.一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤1)得到柔性直流换流站不同内冷水温度及外冷水风机功率(Pmin,…,Pi,…,Pmax)下的外冷水蒸发速率Ezq，Pmin为外冷水风机功率最小值，Pmax为功率最大值，Pi为某一时刻功率值，为换流站停运时内冷水温度，为换流站内冷水温度最小值，为内冷水温度最大值，为换流站某一时刻内冷水温度。
3.根据权利要求2所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤2)中外冷水蒸发速率与柔性直流换流站内冷水温度、外冷水风机功率关系模型表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤3)得到柔性直流换流站外冷水系统中不同时刻下水蒸气温度与不同节水器功率下的冷凝水速率(Nmin,…,Ni,…,Nmax)；为外冷水系统中水蒸气温度最小值，Tizheng为某一时刻外冷水系统中水蒸气温度值，为某一时刻外冷水
5.根据权利要求4所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述外冷水蒸发速率与外冷水蒸汽温度间的关系，表示为：Ezq＝K4Tizheng。
6.根据权利要求5所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤4)中冷凝水速率与外冷水系统中蒸汽温度、节水器功率间关系模型表达式为：
7.根据权利要求6所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤5)将上述三式结合可得出内冷水温度、节水器冷凝水速率、节水器功率、外冷水风机功率之间的关系为：
8.根据权利要求7所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤6)的具体步骤为：
9.根据权利要求8所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤62)中产生的初试种群约束条件为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤1)得到柔性直流换流站不同内冷水温度及外冷水风机功率(pmin,…,pi,…,pmax)下的外冷水蒸发速率ezq，pmin为外冷水风机功率最小值，pmax为功率最大值，pi为某一时刻功率值，为换流站停运时内冷水温度，为换流站内冷水温度最小值，为内冷水温度最大值，为换流站某一时刻内冷水温度。
3.根据权利要求2所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤2)中外冷水蒸发速率与柔性直流换流站内冷水温度、外冷水风机功率关系模型表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种基于柔性直流换流站阀外冷水系统的能源管理方法，其特征在于：所述步骤3)得到柔性直流换流站外冷水系统中不同时刻下水蒸气温度与不同节水器功率下的冷凝水速率(nmin,…,ni,…,nmax)；为外冷水系统中水蒸气温度最小值，tizheng为某一时刻外冷水系统中水蒸气温度值，为某一...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁杰峰，牛浩然，成川，佘明锐，杨振东，顾建新，戴迪，石硕，姚其新，郭帅，王喆，张昕，张正茂，刘虎，向权，陈鸣，陈敏睿，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司直流公司，
类型：发明
国别省市：
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