[发明专利]一种抽水蓄能电站中机组曲线过渡过程特性控制方法

权利要求书

1.一种抽水蓄能电站中机组曲线过渡过程特性控制方法，其特征在于包括如下步骤：

S1)对机组曲线进行分区

机组曲线主要是不同导叶开度下的机组单位流量、单位转速所形成的抽蓄机组特有的水力特性曲线，按照曲线的曲率半径将特性曲线划分为三种不同的区域：纵向插值区、正交插值区和横向插值区，将三种分区的特性曲线数据存储；

曲线某一点的曲率半径大或小的判定方法为：若该点的曲率半径小于该点到外侧曲线的水平或者垂直距离，则可判定为曲率半径较小；若该点的曲率半径大于该点到外侧曲线的水平或者垂直距离，则可判定为曲率半径较大；大曲率半径区域命名为纵向插值区、小曲率半径区域命名为横向插值区，纵向插值区和横向插值区之间为正交插值区；

S2)选择特性控制方法

根据不同的分区选择不同的特性控制方法；特性控制是在两条等开度线之间进行；由当前时刻对应的导叶开度K₀插值形成相应的曲线；

对于纵向插值区的控制，选择垂直于N11轴的直线作为插值线，纵向插值的公式为：N_新＝N_内；Q_新＝Q_内+(Q_外-Q_内)×(K₀-K_内)/(K_外-K_内)；其中，N_新为插值曲线的单位转速，Q_新为插值曲线的单位流量，N_内为纵向插值线与内侧曲线的交点的横坐标，Q_内为纵向插值线与内侧曲线的交点的纵坐标，Q_外为纵向插值线与外侧曲线的交点的纵坐标；K_内为内侧曲线代表的导叶开度，K_外为外侧曲线代表的导叶开度；

对于横向插值区的控制，选择垂直于Q11轴的直线作为插值线，横向插值计算的公式为：Q_新＝Q_内；N_新＝N_内+(N_外-N_内)×(K₀-K_内)/(K_外-K_内)；其中，N_内为横向插值线与内侧曲线的交点的横坐标，N_外为横向插值线与外侧曲线的交点的横坐标，Q_内为横向插值线与内侧曲线的交点的纵坐标；

对于正交插值区的控制，正交插值线为内侧曲线的法线，正交插值计算的公式为：Q_新＝Q_内+(Q_外-Q_内)×(K₀-K_内)/(K_外-K_内)×cosθ；N_新＝N_内+(N外-N_内)×(K₀-K_内)/(K_外-K_内)×sinθ；其中，N_内为正交插值线与内侧曲线的交点的横坐标，N_外为正交插值线与外侧曲线的交点的横坐标，Q_内为正交插值线与内侧曲线的交点的纵坐标，Q_外为正交插值线与外侧曲线的交点的纵坐标，θ为正交插值线与N11轴正向的夹角；

S3)令本时刻机组流量为Q假设，Q假设可取值为初始时刻或者上一时刻机组流量，根据Q假设在插值曲线上进行迭代插值得到机组转速N，寻找到机组稳定运行工况点P0，得到机组边界条件，进行系统过渡过程计算得到机组流量Q计算，计算得到流量差值△Q＝Q计算-Q假设，然后进行迭代计算Q假设＝Q假设+0.001|△Q|/△Q，直至△Q小于允许的计算精度，该时刻特性曲线插值控制计算完成；

S4)根据预先设定的机组导叶开启或者关闭动作规律计算下一时刻对应的导叶开度K1以及导叶开度变化量△K；

S5)由上一时刻运行工况点P0与导叶开度变化量△K，进行综合判断：前一时刻运行工况点P0位于正交插值区时，若导叶开度变化量小于设定精度K_S1，跳转至步骤S3)，否则跳转至步骤S2)；前一时刻运行工况点位于非正交插值区时，若导叶开度变化量小于设定精度K_S2，跳转至步骤S3)，否则跳转至步骤S2)。

2.根据权利要求1所述的一种抽水蓄能电站中机组曲线过渡过程特性控制方法，其特征在于：步骤S5)中，在正交插值区内，机组特性变化剧烈，设置精度K_S1取较小值，可取为一个时间步长内导叶开度的变化量；在非正交插值区内，机组特性变化缓慢，设置精度K_S2取较大值，可取十个时间步长下导叶开度的变化量。