一种抽蓄机组流场快速计算方法及其相关装置制造方法及图纸

技术编号:41873090 阅读:30 留言:0更新日期:2024-07-02 00:24
本发明专利技术公开了一种抽蓄机组流场快速计算方法及其相关装置,建立水泵水轮机流场分布的数学模型;对水泵水轮机的几何参数信息进行预处理,得到边界条件;构建前馈神经网络模型,基于得到的数学模型和边界条件,结合初始条件构建前馈神经网络模型的物理约束损失函数;选取配点对前馈神经网络模型进行训练;基于前馈神经网络模型实现流场分布计算。本发明专利技术方法具有响应速度快、计算实时性强的特点,显著提升流场分布的计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于物理-数据混合驱动流场分布建模,具体涉及一种抽蓄机组流场快速计算方法及其相关装置


技术介绍

1、抽水蓄能电站是目前最成熟、规模最大的储能电源和调节电源,能够灵活地开停机,跟踪并适应剧烈的负荷变化,并且通过调制调频保持电压稳定性,具有良好的峰值负荷削减的功能,能够有效缓解新型能源对电网安全的潜在危害。与常规电站相比,抽蓄电站在电厂设计、建造、运营和经济评估中具有诸多不同,在实际运行中抽水蓄能的电站运行工况复杂多样。当运行偏离最优工况并发生大波动过渡过程时,机组的运行参数变化剧烈,容易激发水泵水轮机内部流场的快速瞬变,破坏稳定运行,甚至造成机组与人员的伤害。

2、模拟抽蓄电站机组水泵水轮机运行性能的方法有以下两种:

3、一是通过运行设备的动力学方程建立一维数值模型,该方法模拟过渡过程中相关参数的变化规律,计算时间短,但可靠性较低,无法全面地反映整个设备的空间参数变化。

4、另一种方法利用离散化方法将现实中的物理模型转化为有限单元的数值模型,通过将无限的单元划分为有限的网格来表征整体的物理量分布情况。这种方法计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,水泵水轮机流场分布的数学模型具体为:

3.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,水泵水轮机的几何参数信息包括额定水头、额定转速、额定功率、转轮高压边直径、转轮叶片数、活动导叶数和固定导叶数中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,在水轮机发电工况时,采用蜗壳进口流量,尾水管出口压力的边界条件;在水泵抽水工况时,采用尾水管进口流量,蜗壳出口压力的边界条件。</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,水泵水轮机流场分布的数学模型具体为:

3.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,水泵水轮机的几何参数信息包括额定水头、额定转速、额定功率、转轮高压边直径、转轮叶片数、活动导叶数和固定导叶数中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,在水轮机发电工况时,采用蜗壳进口流量,尾水管出口压力的边界条件;在水泵抽水工况时,采用尾水管进口流量,蜗壳出口压力的边界条件。

5.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,前馈神经网络模型运用多层全连接神经网络,输入层包含3个分别表示x,y,t的神经元,多个隐层以及输出为1个预测值a的输出层。

6.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,物理约束损失函数mse具体如下:

7.根据权利要求1所述的抽蓄机组流场快速计算方法,其特征在于,对前馈神经网络模型进行训练,包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:唐鹏飞仝杰张中浩龙天航黄灿欧阳慧泉
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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