一种抽水蓄能电站单机可抽水、发电小时数计算方法与流程

本发明涉及一种抽水蓄能电站单机可抽水、发电小时数计算方法，具体涉及水位库容曲线、监控自动化的抽水、发电小时数计算程序。

背景技术：

抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。

由于抽水蓄能电站上、下水库库容有限，为了保证网省电力调度控制中心的调控要求，抽水蓄能电站值守人员需要经常向电力调度控制中心的值班员汇报当前可抽水、发电小时数。目前采用的计算方式是将水位和库容的公式输进excel表格，在不超过上下水库最高、最低水位的前提下，通过反复迭代计算，最终得到准确的可抽水、发电小时数，劳时费力，严重影响工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述可抽水、发电小时数存在的问题，提供一种抽水蓄能电站单机可抽水、发电小时数计算方法，不采用传统复杂的迭代计算，而转化为简单的计算方式，并利用监控自动化实现数据的实时更新、上传，让电力调度控制中心值班员和电站中控值守人员能够随时获取当前可抽水、发电小时数，大大提高值守人员工作效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种抽水蓄能电站单机可抽水、发电小时数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在发电情况下，若a1-a6>a7-a3则说明最多只能有a7-a3的水用来发电，即a7-a3=a1-a2；若a1-a6<a7-a3则说明最多只能有a1-a6的水用来发电，即a1-a6=a1-a2；其中a1为上库起始库容，a2为上库终止库容，a3为下库起始库容，a6为上库最小库容，a7为下库最大库容；计算可发电小时数t1；步骤二：在抽水情况下，若a3-a8>a5-a1则说明最多只能有a5-a1的水用来抽水，即a5-a1=a3-a4；若a3-a8<a5-a1则说明最多只能有a3-a8的水用来抽水，即a3-a8=a3-a4，其中a4为下库终止库容，a5为上库最大库容，a8为下库最小库容；计算可抽水小时数t2；步骤三：通过安德里兹的监控系统实现上述逻辑计算，以达到数据的实时更新、上传功能。

在本发明一实施例中，a5、a6、a7、a8为已知变量；a1至a4通过以下公式进行计算：

s1为上库起始水位，s2为上库终止水位，s3为下库起始水位。

与现有技术相比，本发明通过该程序能够实现抽水、发电小时数的实时更新，上传；让电力调度控制中心值班员和抽水蓄能电站值守人员都能随时了解当前电站单机可抽水、发电小时数。同时，该程序巧妙的利用了隐藏的库容限制条件，利用简单的比对算法而不是采用传统的迭代算法，在精简了程序的同时也能很好地减轻系统的负载率。

附图说明

图1a1计算逻辑示意图。

图2a3计算逻辑示意图。

图3发电时间计算逻辑示意图。

图4抽水时间计算逻辑示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释说明。

本发明提供一种抽水蓄能电站单机可抽水、发电小时数计算方法，其包括以下步骤：步骤一：在发电情况下，若a1-a6>a7-a3则说明最多只能有a7-a3的水用来发电，即a7-a3=a1-a2；若a1-a6<a7-a3则说明最多只能有a1-a6的水用来发电，即a1-a6=a1-a2；其中a1为上库起始库容，a2为上库终止库容，a3为下库起始库容，a6为上库最小库容，a7为下库最大库容；计算可发电小时数t1；步骤二：在抽水情况下，若a3-a8>a5-a1则说明最多只能有a5-a1的水用来抽水，即a5-a1=a3-a4；若a3-a8<a5-a1则说明最多只能有a3-a8的水用来抽水，即a3-a8=a3-a4，其中a4为下库终止库容，a5为上库最大库容，a8为下库最小库容；计算可抽水小时数t2；步骤三：通过安德里兹的监控系统实现上述逻辑计算，以达到数据的实时更新、上传功能。

在本发明一实施例中，a5、a6、a7、a8为已知变量；a1至a4通过以下公式进行计算：

s1为上库起始水位，s2为上库终止水位，s3为下库起始水位。

上述公式是根据设计院提供的一系列水位与库容对应关系数据，绘制散点图，通过散点图得到上述数据为非线性关系且无法线性化。因此采用n次正交多项式进行拟合，求解系数矩阵的最小二乘解，就可以得到对应的变化曲线公式，再根据实际运行数据进行修正，最终获得水位库容变化关系公式。

图1至4为本发明计算方法的逻辑示意图，其中：1为加法模块：该模块的作用是将左侧的两个值相加得到右侧的值。2为减法模块：该模块的作用是将左侧的两个值相减得到右侧的值。3为乘法模块：该模块的作用是将左侧的两个值相乘得到右侧的值。4为幂次方模块：该模块按照从上到下的顺序，依次为x和y，右侧的值为x的y次方。5为除法模块：该模块按照从上到下的顺序，依次为除数和被除数，右侧的值为结果。6为ln模块：该模块是将左侧的值放入ln函数中，输出结果到右侧，此处表示公用s3。7为compare模块：compare模块是对i1和i2进行对比，若i1大于i2则在“>”处输出高电平，若i1小于i2则在“<”处输出高电平,若i1=i2则在“=”处输出高电平；8为mux模块：若g输入为低电平，则输出i0的值；若g输入为高电平，则输出i1的值，9为当前最多可发电的水量；10为当前最多可发电小时数；11为当前最多可抽水的水量；12为当前最多可抽水小时数。

首先实现对a1（上库起始库容）和a3(下库起始库容)的计算，具体公式如下所述。

又由于a5：上库最大库容（对应上库最高水位的库容），a6：上库最小库容（对应上库最低水位的库容），a7：下库最大库容（对应下库最高水位的库容），a8：下库最小库容（对应下库最低水位的库容）均为已知变量，在对a1-a6和a7-a3用compare模块比较后，选择较小值作为最大可发电水量，由此计算出单机最多可发电小时数。对a3-a8和a5-a1用compare模块进行比较后，选择较小值作为最大可抽水量，由此计算出单机最多可抽水小时数。

通过该方法得出单机的最大可抽水小时数和最大可发电小时数后，再将该数值通过监控系统上传给电力调度控制中心以及中控值守人员监视的操作电脑，让电力调度控制中心以及中控值守人员能够随时了解当前单机可抽水、发电小时数，更好地满足调控要求。

本发明在计算方法上进行了革新，充分利用了可抽发水量的隐藏关系，并综合利用监控系统的数据采集和逻辑运算功能，实现了抽水蓄能电站可抽发小时数的实时计算和上传，减轻了值守人员的负担，提高了工作效率。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。