[发明专利]导叶动态关闭曲线优化方法

说明书

本发明公开了一种导叶动态关闭曲线优化方法，涉及水轮机导叶关闭技术领域。本发明对导叶动态关闭曲线进行参数化和变量化：所述导叶动态关闭曲线由N段直线组成；所述参数化和变量化是指将导叶动态关闭曲线转化为（2N‑1）个控制变量，将控制变量传输至瞬变流计算软件中进行计算、统计结果，并输出给定范围内所有导叶关闭曲线所对应的蜗壳进口压力、尾水管进口压力和机组转速的极值，将输出的极值与过渡过程计算要求的保证值进行比较，选出最优的导叶关闭曲线。本发明优化计算程序可多次调用商用化的瞬变流计算软件，进行多个进程的同时计算，极大的提高了计算效率，并极大地解放了计算研究人员的劳动量。

技术领域

本发明涉及水轮机导叶关闭技术领域，更具体地说涉及一种导叶动态关闭曲线优化方法。

背景技术

水电站过渡过程计算是通过选择最优的导叶动态关闭曲线来保证机组在各种复杂工况下的甩负荷过程中的转速上升、蜗壳进口压力上升和尾水管进口压力等参数指标在规定的安全范围之内。目前导叶关闭曲线的优化工作主要靠研究计算人员的经验或参考相似水电站的关闭规律，再通过多次重复性的手工试算，从而在该有限的试算范围内比选出相对合适的关闭规律。试算工作需挨个逐次的计算，重复性高，不能有效的保证所有可能最优的关闭规律都已得到试算，而且能否试算出最优的导叶动态关闭曲线是一个不确定的概率性事件。

《兰州理工大学学报》1994年第2期54-58页公开了一篇“水轮机导叶两段关闭规律的优化计算及其应用”的论文，该论文中公开，建立水轮机导叶两段关闭规律优化计算的数学模型，开发了相应的FORTRAN程序，求得导叶最优关闭时间及最佳拐点位置，使参数选择有了明确的目标，能得到最优关闭规律。该论文的导叶关闭优化方法是利用线性加权，经过多次迭代，求解非线性约束问题。

《大电机技术》2007年05期中公开了一篇名称为“基于自适应遗传算法的水轮机导叶关闭规律优化计算”的论文，该论文公开了一种以阀调节为理论基础的导叶关闭规律的优化计算方法，简称PGC(Precalculated Gate Closuie)，适用于装有混流式水轮机，引水压力管道不是很短的一般电厂根据引水系统、机组和调节装置的特性预先选定最大水击压力上升限制值，然后计算能满足压力变化要求的相应的导叶关闭规律。该论文主要将自适应遗传算法和水电站过渡过程数值计算特征线法相结合,建立一种用于求解该模型的全局优化方法。该自适应遗传算法采用实数编码,并根据个体适应度不同对交叉概率和变异概率进行自适应调整。

现有导叶动态关闭曲线优化方法效率不高，已不能满足工程实际的需求。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题和缺陷，本发明提供了一种导叶动态关闭曲线优化方法，本发明的发明目的旨在于提供一种导叶动态关闭曲线优化方法，优化计算程序可多次调用商用化的瞬变流计算软件，进行多个进程的同时计算，极大的提高了计算效率，并极大地解放了计算研究人员的劳动量。

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明是通过下述技术方案实现的：

导叶动态关闭曲线优化方法，其特征在于：