[发明专利]一种小水电机组节能综合化控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种小水电机组节能综合化控制装置的控制方法，所述装置包括主控站、通讯单元和现场单元，其特征在于：所述的现场单元输出信号通过线缆与通讯单元输入信号接口连接；通讯单元通过网络接口与主控站互联；控制方法包括以下步骤：

第一步、现场单元将采集到的机组参数通过通讯单元传送至主控站；

第二步、主控站数据分析模块根据采集到的机组参数进行机组效率、效率曲线拟合、最优效率及负荷分配计算；

第三步、根据步骤(二)的计算拟合出机组的综合效率特性曲线；

第四步、采用智能拟合方法找到机组等效率曲线、等水头曲线、等开度曲线；

第五步、通过最优控制计算得出各个机组的运行功率，再发送给现场监控系统进行最优负荷的运行，从而实现全厂机组最优负荷分配；水轮机效率的计算，其数学表达式为：

式中：η_t为水轮机效率，N_g为发电机功率，η_g为发电机效率，Q为机组流量，H为工作水头，g为当地重力加速度；

最优控制计算，其数学表达式为：

式中q_st为全厂总耗水率，q_i为第i台机组的耗水率，而P_i为第i台机组的有功功率，Q_i为第i台机组的过机流量，n为电站总可用机组数。

2.根据权利要求1所述的一种小水电机组节能综合化控制装置的控制方法，其特征在于：所述的现场单元包括机组流量、有功功率、上游水位、下游水位、机组转速、导叶开度、振摆系统、水情系统以及监控系统，所述的机组流量、有功功率、上游水位、下游水位、机组转速和导叶开度与数据采集模块连接；振摆系统、水情系统以及监控系统与通讯采集模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种小水电机组节能综合化控制装置的控制方法，其特征在于：所述的通讯单元包括数据采集模块、通讯采集模块、数据处理模块和数据上传模块，所述的数据采集模块、通讯采集模块、数据处理模块和数据上传模块通过网络互连。

4.根据权利要求1所述的一种小水电机组节能综合化控制装置的控制方法，其特征在于：所述的主控站包括管理模块、存储模块和分析模块，管理模块、存储模块和分析模块通过网络互连。

5.据权利要求4所述的一种小水电机组节能综合化控制装置的控制方法，其特征在于：所述的管理模块包括数据显示、曲线显示、用户操作、用户调试和装置管理。

6.据权利要求4所述的一种小水电机组节能综合化控制装置的控制方法，其特征在于：所述的分析模块包括曲线拟合、模型构建、限制判断、最优计算和功率分配，所述的分析模块输出信号与监控系统连接。