本發(fā)明涉及一種抽水蓄能電站單機(jī)可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)計(jì)算方法，具體涉及水位庫容曲線、監(jiān)控自動(dòng)化的抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)計(jì)算程序。

背景技術(shù)：

抽水蓄能電站利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站。又稱蓄能式水電站。它可將電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時(shí)期的高價(jià)值電能，還適于調(diào)頻、調(diào)相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，且宜為事故備用，還可提高系統(tǒng)中火電站和核電站的效率。

由于抽水蓄能電站上、下水庫庫容有限，為了保證網(wǎng)省電力調(diào)度控制中心的調(diào)控要求，抽水蓄能電站值守人員需要經(jīng)常向電力調(diào)度控制中心的值班員匯報(bào)當(dāng)前可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)。目前采用的計(jì)算方式是將水位和庫容的公式輸進(jìn)excel表格，在不超過上下水庫最高、最低水位的前提下，通過反復(fù)迭代計(jì)算，最終得到準(zhǔn)確的可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)，勞時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)存在的問題，提供一種抽水蓄能電站單機(jī)可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)計(jì)算方法，不采用傳統(tǒng)復(fù)雜的迭代計(jì)算，而轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的計(jì)算方式，并利用監(jiān)控自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新、上傳，讓電力調(diào)度控制中心值班員和電站中控值守人員能夠隨時(shí)獲取當(dāng)前可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)，大大提高值守人員工作效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種抽水蓄能電站單機(jī)可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：在發(fā)電情況下，若a1-a6>a7-a3則說明最多只能有a7-a3的水用來發(fā)電，即a7-a3=a1-a2；若a1-a6<a7-a3則說明最多只能有a1-a6的水用來發(fā)電，即a1-a6=a1-a2；其中a1為上庫起始庫容，a2為上庫終止庫容，a3為下庫起始庫容，a6為上庫最小庫容，a7為下庫最大庫容；計(jì)算可發(fā)電小時(shí)數(shù)t1；步驟二：在抽水情況下，若a3-a8>a5-a1則說明最多只能有a5-a1的水用來抽水，即a5-a1=a3-a4；若a3-a8<a5-a1則說明最多只能有a3-a8的水用來抽水，即a3-a8=a3-a4，其中a4為下庫終止庫容，a5為上庫最大庫容，a8為下庫最小庫容；計(jì)算可抽水小時(shí)數(shù)t2；步驟三：通過安德里茲的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述邏輯計(jì)算，以達(dá)到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新、上傳功能。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，a5、a6、a7、a8為已知變量；a1至a4通過以下公式進(jìn)行計(jì)算：

s1為上庫起始水位，s2為上庫終止水位，s3為下庫起始水位。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過該程序能夠?qū)崿F(xiàn)抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)的實(shí)時(shí)更新，上傳；讓電力調(diào)度控制中心值班員和抽水蓄能電站值守人員都能隨時(shí)了解當(dāng)前電站單機(jī)可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)。同時(shí)，該程序巧妙的利用了隱藏的庫容限制條件，利用簡(jiǎn)單的比對(duì)算法而不是采用傳統(tǒng)的迭代算法，在精簡(jiǎn)了程序的同時(shí)也能很好地減輕系統(tǒng)的負(fù)載率。

附圖說明

圖1a1計(jì)算邏輯示意圖。

圖2a3計(jì)算邏輯示意圖。

圖3發(fā)電時(shí)間計(jì)算邏輯示意圖。

圖4抽水時(shí)間計(jì)算邏輯示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋說明。

本發(fā)明提供一種抽水蓄能電站單機(jī)可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)計(jì)算方法，其包括以下步驟：步驟一：在發(fā)電情況下，若a1-a6>a7-a3則說明最多只能有a7-a3的水用來發(fā)電，即a7-a3=a1-a2；若a1-a6<a7-a3則說明最多只能有a1-a6的水用來發(fā)電，即a1-a6=a1-a2；其中a1為上庫起始庫容，a2為上庫終止庫容，a3為下庫起始庫容，a6為上庫最小庫容，a7為下庫最大庫容；計(jì)算可發(fā)電小時(shí)數(shù)t1；步驟二：在抽水情況下，若a3-a8>a5-a1則說明最多只能有a5-a1的水用來抽水，即a5-a1=a3-a4；若a3-a8<a5-a1則說明最多只能有a3-a8的水用來抽水，即a3-a8=a3-a4，其中a4為下庫終止庫容，a5為上庫最大庫容，a8為下庫最小庫容；計(jì)算可抽水小時(shí)數(shù)t2；步驟三：通過安德里茲的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述邏輯計(jì)算，以達(dá)到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新、上傳功能。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，a5、a6、a7、a8為已知變量；a1至a4通過以下公式進(jìn)行計(jì)算：

s1為上庫起始水位，s2為上庫終止水位，s3為下庫起始水位。

上述公式是根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的一系列水位與庫容對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)，繪制散點(diǎn)圖，通過散點(diǎn)圖得到上述數(shù)據(jù)為非線性關(guān)系且無法線性化。因此采用n次正交多項(xiàng)式進(jìn)行擬合，求解系數(shù)矩陣的最小二乘解，就可以得到對(duì)應(yīng)的變化曲線公式，再根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，最終獲得水位庫容變化關(guān)系公式。

圖1至4為本發(fā)明計(jì)算方法的邏輯示意圖，其中：1為加法模塊：該模塊的作用是將左側(cè)的兩個(gè)值相加得到右側(cè)的值。2為減法模塊：該模塊的作用是將左側(cè)的兩個(gè)值相減得到右側(cè)的值。3為乘法模塊：該模塊的作用是將左側(cè)的兩個(gè)值相乘得到右側(cè)的值。4為冪次方模塊：該模塊按照從上到下的順序，依次為x和y，右側(cè)的值為x的y次方。5為除法模塊：該模塊按照從上到下的順序，依次為除數(shù)和被除數(shù)，右側(cè)的值為結(jié)果。6為ln模塊：該模塊是將左側(cè)的值放入ln函數(shù)中，輸出結(jié)果到右側(cè)，此處表示公用s3。7為compare模塊：compare模塊是對(duì)i1和i2進(jìn)行對(duì)比，若i1大于i2則在“>”處輸出高電平，若i1小于i2則在“<”處輸出高電平,若i1=i2則在“=”處輸出高電平；8為mux模塊：若g輸入為低電平，則輸出i0的值；若g輸入為高電平，則輸出i1的值，9為當(dāng)前最多可發(fā)電的水量；10為當(dāng)前最多可發(fā)電小時(shí)數(shù)；11為當(dāng)前最多可抽水的水量；12為當(dāng)前最多可抽水小時(shí)數(shù)。

首先實(shí)現(xiàn)對(duì)a1（上庫起始庫容）和a3(下庫起始庫容)的計(jì)算，具體公式如下所述。

又由于a5：上庫最大庫容（對(duì)應(yīng)上庫最高水位的庫容），a6：上庫最小庫容（對(duì)應(yīng)上庫最低水位的庫容），a7：下庫最大庫容（對(duì)應(yīng)下庫最高水位的庫容），a8：下庫最小庫容（對(duì)應(yīng)下庫最低水位的庫容）均為已知變量，在對(duì)a1-a6和a7-a3用compare模塊比較后，選擇較小值作為最大可發(fā)電水量，由此計(jì)算出單機(jī)最多可發(fā)電小時(shí)數(shù)。對(duì)a3-a8和a5-a1用compare模塊進(jìn)行比較后，選擇較小值作為最大可抽水量，由此計(jì)算出單機(jī)最多可抽水小時(shí)數(shù)。

通過該方法得出單機(jī)的最大可抽水小時(shí)數(shù)和最大可發(fā)電小時(shí)數(shù)后，再將該數(shù)值通過監(jiān)控系統(tǒng)上傳給電力調(diào)度控制中心以及中控值守人員監(jiān)視的操作電腦，讓電力調(diào)度控制中心以及中控值守人員能夠隨時(shí)了解當(dāng)前單機(jī)可抽水、發(fā)電小時(shí)數(shù)，更好地滿足調(diào)控要求。

本發(fā)明在計(jì)算方法上進(jìn)行了革新，充分利用了可抽發(fā)水量的隱藏關(guān)系，并綜合利用監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和邏輯運(yùn)算功能，實(shí)現(xiàn)了抽水蓄能電站可抽發(fā)小時(shí)數(shù)的實(shí)時(shí)計(jì)算和上傳，減輕了值守人員的負(fù)擔(dān)，提高了工作效率。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。