[发明专利]变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备

说明书

本发明涉及自动控制技术领域，公开了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备。其中，该方法包括：获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、原型水泵对应的模型水泵以及模型水泵的额定运行参数；计算模型水泵在额定运行参数下的模型扬程；基于模型扬程对应的工况特性，确定模型水泵在模型扬程下所对应的最优运行参数；将最优运行参数转换为原型水泵的实际运行参数；根据实时电力参数以及实际运行参数，计算原型水泵在当前工况下的目标运行参数。通过实施本发明，工况特性数据的准确获取不受制造商的限制，通过该工况特性能够对水泵运行参数进行优化，实现了对变速抽水蓄能机组水泵的最优工况的跟踪和控制。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备。

背景技术

抽水蓄能电站通常采用定速抽水蓄能机组以及变速抽水蓄能机组进行水力发电。相较于定速抽水蓄能机组而言，变速抽水蓄能机组的机械角速度能够与电角速度解耦，在维持并网同步频率的前提下，变速抽水蓄能机组可以通过改变机械转速和导叶开度来适应不断变化的运行环境，以达到实时跟踪最优工况的目的。

目前常用跟踪最优工况的方法以全特性曲线或综合特性曲线作为数据基础，通过全特性曲线或综合特性曲线分析变速抽水蓄能机组的动态特性，以实现抽水蓄能机组水泵的工况优化。然而，全特性曲线或综合特性曲线作为生产商的机密，除生产商之外，其他人难以获取到准确数据，因此难以根据实际运行环境对水泵运行进行优化，从而在实际需求中难以实现机组最优工况的跟踪控制。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法、装置及设备，以解决难以根据实际运行环境对水泵转速进行优化，从而难以对机组最优工况进行跟踪控制的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，包括：获取变速抽水蓄能机组对应的原型水泵、当前工况的实时电力参数、所述原型水泵对应的模型水泵以及所述模型水泵的额定运行参数；计算所述模型水泵在所述额定运行参数下的模型扬程；基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数；将所述最优运行参数转换为所述原型水泵的实际运行参数；根据所述实时电力参数以及所述实际运行参数，计算所述原型水泵在当前工况下的目标运行参数。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过模型水泵的工况特性，确定原型水泵的实际运行参数，继而根据该实际运行参数确定出原型水泵在当前工况下的目标运行参数，以该目标运行参数控制变速抽水蓄能机组进行抽水运行。该方法中模型水泵的工况特性是公开的，该数据能够准确获取，不受制造商的数据限制，通过该工况特性对实际运行环境中的水泵进行运行参数优化，从而实现了对变速抽水蓄能机组水泵模式最优工况的跟踪和控制。

根据第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述基于所述模型扬程对应的工况特性，确定所述模型水泵在所述模型扬程下所对应的最优运行参数，包括：基于扬程与流量之间的特性关系，计算所述模型扬程对应的各个导叶开度的流量值；基于效率与流量之间的特性关系，确定所述各个导叶开度对应的效率值；基于所述各个导叶开度对应的效率值，确定目标工况；根据工况与输入功率之间的特性关系，确定所述目标工况对应的最优输入功率，将所述最优输入功率确定为所述最优运行参数。

本发明实施例提供的变速抽水蓄能机组水泵工况的寻优方法，通过扬程与流量之间的特性关系、效率与流量之间的特性关系以及工况与输入功率之间的特性关系，确定出模型水泵的目标工况以及该目标工况所对应的最优输入功率，将该目标工况所对应的最优输入功率确定最优运行参数，由此无需增加真机或模型试验，有效节约了试验成本。

根据第一方面第一实施方式，在第一方面的第二实施方式中，所述基于所述各个导叶开度对应的效率值，确定所述目标工况，包括：比较所述各个导叶开度对应的效率值，确定出最大效率值；获取所述最大效率值对应的目标开度值和目标流量值；将所述目标开度值和所述目标流量值确定为所述模型水泵的目标工况。