[发明专利]一种水电机组运行方式的优化方法

权利要求书

1.一种水电机组运行方式的优化方法，其包括以下步骤：

1）建立水电机组现场效率试验样本库；

收集并分析整理水电机组现场的效率试验数据，建立水电机组现场效率试验样本库，样本库中的数据包括水电机组的工作水头H、机组出力P和机组效率η；

2）根据步骤1）中建立的水电机组现场效率试验样本库中有限个工作水头H和机组出力P的水电机组现场试验数据，采用Shepard曲面插值方法，建立基于Shepard插值曲面的不同工作水头H和不同机组出力P下的水电机组效率模型：

ηs=Σi=1nwiηi/Σi=1nwi,]]>

式中，w_i为权重，表示第i个试验样本点(H_i,P_i)对机组效率η_s的贡献大小，d_i＝[(H_i-H_s)²+(P_i-P_s)²]^0.5为第i个试验样本点(H_i,P_i)与待计算样本点(H_s,P_s)之间的距离；b为待定参数，取大于1的常数，b取值越大，靠近待计算样本点(H_s,P_s)处的Shepard插值曲面越平坦，远离待计算样本点(H_s,P_s)处的Shepard插值曲面越陡峻；

3）对水电机组的运行方式进行优化，其具体包括：

①将水电机组某运行时刻下当前工作水头H和该工作水头H下的不同机组出力P均代入基于Shepard插值曲面的水电机组效率模型中，实时计算得到当前运行时刻水电机组当前工作水头H下的运行特性曲线；

②根据运行特性曲线，找出当前运行时刻任意机组出力P下的机组效率η的最大值；

③在不同工作水头H下，将水电机组的负荷分配在机组效率η的最大值附近，完成对水电机组运行方式的优化。

2.如权利要求1所述的一种水电机组运行方式的优化方法，其特征在于：所述步骤2）中，采用以下步骤建立基于Shepard插值曲面的不同工作水头H下的水电机组效率模型：

①将水电机组现场效率试验样本库中的n个试验样本(H_i,P_i,η_i)中工作水头H_i和机组出力P_i构成的点(H_i,P_i)看作试验样本点，将机组效率η_i看作试验样本点(H_i,P_i)处的响应值，其中，i＝1,2,?,n；采用基于试验样本点(H_i,P_i)的Shepard曲面插值方法，计算待计算样本点(H_s,P_s)对应的机组效率η_s，使得欧氏距离E最小；欧氏距离E为：

E=Σi=1nwi[ηs-ηi]2;]]>

②计算满足欧氏距离E最小的待计算样本(H_s,P_s,η_s)中水电机组工作水头H_s和机组出力P_s对应的机组效率η_s，即：

为满足minE=Σi=1nwi[ηs-ηi]2,]]>

对欧氏距离求导数并令其为0，计算得到使欧氏距离E最小的待计算样本点(H_s,P_s)中水电机组工作水头H_s和机组出力P_s与机组效率η_s之间的映射关系，即基于Shepard插值曲面的水电机组效率模型为：

ηs=Σi=1nwiηi/Σi=1nwi.]]>