专利名称：一种电站的考核电量及库蓄电量的测算方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电站的考核电量及库蓄电量的测算方法及装置，属于水库调度技术领域。
背景技术：
水能利用提高率是水电站的ー个重要动能指标，它不仅可以反映水电站把水能转换为电能的能力，进而方便维持电量的供需平衡，而且还可以反映出不同的水电站调度手段对水电站产生的实际影响，进而选择合适的优化调度方案对水电站进行调度。在水能利用提高率的测算过程中，其中两个重要的因素是电站的考核电量和库蓄电量，这两个因素的准确性直接关系到水能利用提高率的准确性。在电站考核电量和库蓄电量的计算过程中，涉及到ー个重要參数ー电站综合出力 系数，电站综合出力系数(即K值)反映了水电站把水能转化为电能的效率，其通常取ー个固定不变的值。由于这种情况下忽略了电站综合出力系数的变化性，最终导致测算的电站考核电量值和库蓄电量值的误差较大，可用性较低；此外，即使考虑了 K值的变化情况，采用现有的测算方法得到的考核电量和库蓄电量的准确性仍然较低，有待进ー步改进。目前还没有关于提高考核电量和库蓄电量的准确性的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电站的考核电量及库蓄电量的测算方法及装置，它可以有效解决现有技术中存在的问题，尤其是电站综合出力系数取固定不变的值，导致测算得到的电站考核电量值和库蓄电量值的误差较大，可用性较低的问题。为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案一种电站的考核电量及库蓄电量的测算方法，包括以下步骤SI，遥测设备测量水库的水位数据，超声波流量计测量逐日发电流量Q日，出力采集设备采集逐日平均出力N日；S2，计算服务器对上述数据进行处理得旬平均发电流量Q_、旬平均发电水头及旬平均出力N旬；S3，计算服务器利用水能公式N旬=K旬Q旬H旬得K旬；S4，计算服务器测算相应时段水库的考核电量和库蓄电量。在測量逐日发电流量时，传统的方法是首先统计时段的水库水位变化；进而推算库存水量变化，算出发电水量；再除以时段总时间，得出发电流量，但是该方法比本发明中采用超声波流量计测量逐日发电流量的误差要大很多。前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，还包括S31，电能量采集装置測量电站的始发电量并通过平均出力对进行校正，所述
χ
的“校正”具体包括若K旬<Kmin,则K旬=Kmin ;若K旬>Kmax,则K旬=Kmax,其中，=ずh =T2hl-Xmx为始发电量的最大值，Xfflin为始发电量的最小值，通过以上方式对I^进行
1V
校正后，Kg更接近真实值，进而使得考核电量及库蓄电量的测算准确率大大提高。前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，步骤SI所述的出力采集设备采用有功功率变送器或交流采样装置，通过上述的两种设备采集的逐日平均出力N日更加准确。
前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，步骤S2所述的“处理”包括计算服务器通过计算水库的末、初水位差得逐日平均发电水头H日，对逐日平均发电水头H日、逐日发电流量Q日及逐日平均出力N日进行累计平均。以旬为单位进行计算，得到的数据结果精度高，而仅仅计算K日是没有意义的，以月为单位进行计算，得到的结果又比较粗糙，准确率较低。前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，对于季及季以上调节水电站，步骤S4中所述的计算服务器测算相应时段水库的考核电量具体包括以下步骤Stepl,对来水流量按照入库流量频率划分为丰、偏丰、平、偏枯和枯五级,其中，丰的入库流量频率< 10%，偏丰的入库流量频率为10% 37. 5%，平的入库流量频率为37. 5% 62. 5%，偏枯的入库流量频率为62. 5 90%，枯的入库流量频率彡90% ；Step2，在调度图各旬保证出力区的水位上下限范围内，将水位按照上述来水流量的丰枯级别进行划分，即按照丰、偏丰、平、偏枯和枯各区间所占的比例进行划分；Step3，根据来水流量丰枯级别，确定相应时段的末水位，该末水位即来水流量在其相应丰平枯级别的频率百分比范围内的相应水位落点；Step4，根据所确定的末水位，以及来水流量和时段初水位，按照水量平衡原理计算求出该时段的出力N计算；St印5，取,t*并将t作为时段考核出力N核，t，其中，0,保留一位小数；St印6，读取Qm Y g,t、K旬，令上一时段末水位为本时段初水位Zt，取时段出力N
核，t Step7，假定时段出库流星为Q出，t = Qfd，t = Qmax ;St印8，由水量平衡公式Qa-Q^ = (Vt+1-Vt) / Δ t计算得时段末库蓄水量Vt+1，若Vt+1
>Vmax,t 则Vt+i_VmM，t作为弃水星，计算Q泄流，t，且Q出，t = Qfd,t+Q泄流，t，使得Vt+i = Vmax ；Step9，通过Vt+1和库容曲线得时段末库水位Zt+1，判断末水位是否满足时段末水位约束，如不满足，则重新计算Ne，t，使末水位满足要求；其中，所述的水位约束是指水位不得低于死水位，同时不得高于汛泄水位和正常高水位；St印10，通过Q a，t及下游水位流量关系曲线得时段平均下游水位Zx, t ；Stepll,计算水头 H均,t = (Zt+Zt+1)/2_Zx’t ;St印I2，通过H均,t及预想出力曲线得Nfju ；St印13，由时段负荷率Y核,t计算得时段可调出力Nniaj^t = Y核,tXN预,t ；St印 14，N核，t = min (Nt, N眶，t)；
JVStepl5 :计算发电流量0_/心=T h *
kh,xHi% ,
St印16:如果|Q' fd，t+Q泄流,t-Q出,t| < ξ，则记录0如、0出“4+1，21+1，进入下一时段迭代计算；否则，重新假定Qtt，返回St印7，其中，ξ为允许误差；Stepl7，计算期内所有时段计算完毕后，计算结束，输出各时段末水库水位Zt+1和各时段的平均出力N核,t;St印18，考核电量为各时段电量之和E核=Σ (Ne；tX At)；其中，Qxjt :时段平均入库流量；Zt :时段初坝上水位；Y e,t :时段核定负荷率；:时段核定综合出力系数；Zt+1 :时段末坝上水位；Vt :时段初库容；Qa,t :时段平均出库流量；Qfd，t :时段平均发电流量Wittfct :时段弃水流量；Zx,t :时段平均坝下水位；Htt,t :时段平均毛水头；Nt :调度图指示出力；Nmax，t :时段可调出力；NH,t :时段预想出力；ル亥，，时段考核出力；Εβ :时段考核电量；Qmax，最大过机流量，通过以上方式计算季及季以上调节水电站相应时段的考核电量，其准确率提高了 65. 8%。
前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，对于季及季以上调节水电站，根据采集的年内逐日逐时段各台机组负荷数据，剔除低出力机组的出力，形成电厂逐日总负荷过程并得出电厂逐月负荷过程，计算实际年发电量E￥。前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，对于日调节水电站，步骤S4中所述的计算服务器测算相应时段水库的考核电量具体包括以下步骤Stepl :读取日均入库流量Q 0、Zβ、!^和Y 日均出库流量等于日均入库流量；St印2 :根据下游水位流量关系曲线，得日均下游水位Zt= f(Q曰)；Step3 :计算日平均毛水头H均=Z核-Z下；St印4 :令 Qfd = Q 日，若 Q 日〉Qmax, Qfd = Qmax ；Step5 :计算日平均出力N水=K旬· Qfd · H均；Step6 :查预想出力曲线,得日均预想出力Nh= f (Htt)；Step7 :由负荷率Y核求得最大日均出力Nmax = Y核· N预；Step8 :若N水〉Nmax,令N考核=Nmax ;否则令N考核=N水；St印9 :考核电量为E考核=N考核X 24 ；其中，Q曰日平均入库流量；Qfd 日发电流量；Y核日负荷率；Q_ 电站最大过机流量；κ_:核定综合出力系数a故:核定初始水位<1、:日平均尾水水位；Htt:日平均毛水头；N* :出库可发出力;N预:预想出力；Ν_ :可调出力小考核日考核出力出考核日考核电量，通过以上方式计算日调节水电站相应时段的考核电量，其准确率提高了 60%。前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，对于日调节水电站，采集的实际运行数据，包括水库日内各时段的初末水位、来水与出库、发电流量与弃水流量、发电量与发电用水量数据，通过上述数据得出电厂日内负荷过程，计算实际出日发电量E日。前述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法中，步骤S4中所述的计算服务器
测算相应时段水库的库蓄电量采用以下方式
权利要求
1.一种电站的考核电量及库蓄电量的测算方法，其特征在于，包括以下步骤 SI，遥测设备测量水库的水位数据，超声波流量计测量逐日发电流量Q日，出力采集设备采集逐日平均出力N0 ； S2，计算服务器对上述数据进行处理得旬平均发电流量Q_、旬平均发电水头及旬平均出力N旬； S3，计算服务器利用水能公式得； S4，计算服务器测算相应时段水库的考核电量和库蓄电量。
2.根据权利要求I所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法，其特征在于，还包括 S31，电能量采集装置测量电站的始发电量并对进行校正若 K 旬〈Kmin,则 K 旬=Kmin ；若 K旬〉Kmax,则 K旬=Kmax ； 其中，
3.根据权利要求2所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法，其特征在于，对于季及季以上的调节水电站，步骤S4中所述的计算服务器测算相应时段水库的考核电量具体包括以下步骤 Step I，对来水流量按照入库流量频率划分为丰、偏丰、平、偏枯和枯，其中，丰的入库流量频率彡10%，偏丰的入库流量频率为10% 37. 5%，平的入库流量频率为37. 5% 62. 5%，偏枯的入库流量频率为62. 5 90%，枯的入库流量频率彡90% ； Step2，在调度图各旬保证出力区的水位上下限范围内，将水位按照上述来水流量的丰枯级别进行划分，即按照丰、偏丰、平、偏枯和枯所占的比例进行划分； Step3，根据来水流量丰枯级别，确定相应时段的末水位，该末水位即来水流量在其相应丰平枯级别的频率百分比范围内的相应水位落点； Step4，根据所确定的末水位，以及来水流量和时段初水位，按照水量平衡原理计算求出该时段的出力N计算； St印5，取
4.根据权利要求2所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法，其特征在于，对于日调节水电站，步骤S4中所述的计算服务器测算相应时段水库的考核电量具体包括以下步骤 Stepl :读取日均入库流量Q0Je、!^和Y 日均出库流量等于日均入库流量； Step2 :根据下游水位流量关系曲线，得日均下游水位Zt= f(Q日)； Step3 :计算日平均毛水头H均=Z核-Z下；St印4 :令 Qfd = Q 日，若 Q 日〉Qmax, Qfd = Qmax ； Step5 :计算日平均出力N水=K旬· Qfd · H均； Step6 :查预想出力曲线,得日均预想出力Nh= f (Htt)； Step7 :由负荷率Y核求得最大日均出力Nmax = Y核· N预； StepS :若N*> Nfflax,令N考核=Nfflax ;否则令N考核=N水； St印9 :考核电量为E考核=N考核X 24 ； 其中，Qs :日平均入库流量；Qfd:日发电流量；Y核日负荷率；Qmax :电站最大过机流量；:核定综合出力系数<1取:核定初始水位<1、:日平均尾水水位；Htt :日平均毛水头；N| 出库可发出力；Nf页预想出力；Nmax :可调出力；Ν~核日考核出力出考核日考核电量。
5.根据权利要求3或4所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算方法，其特征在于，步骤S4中所述的计算服务器测算相应时段水库的库蓄电量采用以下方式 其中:实际的时段末水库蓄水量Jite :考核时段末水库蓄水量；Y ■:实际年均耗水率。
6.实现权利要求I 5任一所述方法的电站的考核电量及库蓄电量的测算装置，其特征在于，包括遥测设备(I)、超声波流量计(2)、出力采集设备(3)和计算服务器(4)，遥测设备(I)、超声波流量计(2)和出力采集设备(3)分别与计算服务器(4)连接。
7.根据权利要求6所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算装置，其特征在于，还包括电能量采集装置(5)，电能量采集装置(5)与计算服务器(4)连接。
8.根据权利要求7所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算装置，其特征在于，所述的出力采集设备(3)采用有功功率变送器或交流采样装置。
9.根据权利要求8任一所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算装置，其特征在于，所述的遥测设备(I)采用遥测水位站。
10.根据权利要求9所述的电站的考核电量及库蓄电量的测算装置，其特征在于，所述的遥测水位站采用南京南瑞集团公司水利水电分公司的ACS300MM型遥测水位站；所述的超声波流量计(2)采用南京申瑞电气系统控制有限公司的GER-9000型超声波流量计；所述的有功功率变送器采用浙江涵普电力科技有限公司的FPWK301型有功功率变送器；所述的电能量采集装置(5)采用广州南方电力集团科技发展有限公司的EAC5000D型电能量采集 装直。
全文摘要
本发明公开了一种电站的考核电量及库蓄电量的测算方法及装置，所述方法包括以下步骤S1，遥测设备测量水库的水位数据，超声波流量计测量逐日发电流量Q日，出力采集设备采集逐日平均出力N日；S2，计算服务器对上述数据进行处理得旬平均发电流量Q旬、旬平均发电水头H旬及旬平均出力N甸；S3，计算服务器利用水能公式得K旬；S4，计算服务器测算相应时段水库的考核电量和库蓄电量。本发明通过实时测量水库的水位数据、逐日发电流量Q日、逐日平均出力N日，再通过采集的这些实时数据结合水能公式计算出以旬为单位的K值，通过这种方式计算得到的K值更加接近实际值，与固定K值相比，测算得到电站的考核电量和库蓄电量的准确性大大提高。
文档编号G06Q10/04GK102867222SQ20121028853
公开日2013年1月9日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者李泽宏, 马光文, 黄炜斌, 肖燕, 周佳, 唐玉兰, 徐廷兵, 王俊莉 申请人:贵州乌江水电开发有限责任公司