国调直调水电站日发电预计划制作的计算方法

技术领域

本发明属于国调直调水电站发电调度领域，特别涉及一种国调直调水电站日发电预计划制作的计算方法。

背景技术

常见国调直调范围内具有2个分厂的大型水电站，以发电为主，兼有航运、防洪、灌溉和反调节等功能，发电调度安全、航运调度安全均是影响水电站调度的重要因素。

该类大型水电站总装机容量大，机组台数多，调度影响因素繁杂，运行方式安排时严格执行电网稳定控制规定内电站切机容量、开机台数、最大出力以及与直流匹配等控制要求。同时还要严格执行水库调度规程内水位/流量控制要求，最低水位、最高水位、水位日/小时变幅、生态流量等。

该类水电站日发电计划首先根据中长期交易、水库调度要求、电网负荷需求、外送和电站检修限制等约束条件，制定全厂96点发电计划。获取全厂发电计划后，如何进行分厂发电计划编制，目前主要是人工根据电网运行要求、航运边界、机组检修、机组稳定运行等多方面因素分配为两个厂站计划。为减少人为工作量，提升工作效率、提升安全可靠性等方面，需要根据人为提炼计算方法，为后续智能分配编制发电计划提供算法。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的国调直调水电站日发电预计划制作的计算方法，根据全厂发电计划分配为两个分厂发电计划的计算方法，具有校核全厂计划以及自动计算出分厂计划的功能，同时满足机组切机要求、机组开机台数要求、负荷爬坡满足航运要求、机组稳定运行要求、分厂出力与直流输送功率匹配要求等多方面安全约束。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种国调直调水电站日发电预计划制作的计算方法，步骤为：

步骤S1、进行国调直调水电站全厂日发电预计划安全校核；

步骤S2、进行国调直调水电站分厂日发电预计划制作；

步骤S3、进行国调直调水电站分厂日发电预计划安全校核并生成建议发电计划。

优选地，步骤S1的子步骤为：

S1.1、水库下游最低通航水位校验：全厂96点发电计划，每个出力点对应发电流量均需满足水库最小下泄流量要求，P

P

S1.2、水库下游水位日变幅校验：全厂96点发电计划中最大出力与最小出力对应发电流量差需满足水库下游水位日变幅要求，P

P

P

P

S1.3、水库下游水位小时变幅校验：全厂96点发电计划，以15分钟为精度滚动每小时调峰量对应水库发电流量变化需满足水库下游水位小时变幅要求；△P小时代表以15分钟为精度滚动每小时调峰量；X

∣△P小时∣=∣P

为防止下游水位陡涨还设置了单点增长幅度，需同时满足以下关系式：

∣P

S1.4、全厂发电能力校验：全厂最大发电能力会受水头、机组检修、线路检修、直流检修等因素影响，全厂发电计划安排时最大出力应不能超过全厂最大发电能力；全厂最大发电能力X

P

S1.5、全厂发电计划安全稳定校验：全厂96点发电计划对应开机安排需满足电网稳控规定内投切机机组最低出力要求、稳定区运行要求：全厂运行机组中电站各分厂一台不投切机，其余机组均投切；运行机组出力均需满足稳定区运行要求；实际出力安排时考虑不投切机组出力需满足不低于稳定运行区下限值，其余切机机组需满足大于等于电网要求的切机门槛值Y2；

T

T

PN*T

S1.6、日发电预计划与前一日发电计划衔接校验；P

第一个点的计划与0点的衔接应当发电计划不突变以及滚动小时变幅要求；P

| P

优选地，步骤S1.1-S1.6中，有任何一步效验不通过都可报警并提示退出流程。

优选地，步骤S2的子步骤为：

S2.1、读取前一日发电计划最后一点计划值；P

S2.2、发电计划分配计算；全厂总功率不变时维持前一天开机台数和分厂功率，功率变化时段需先判断是否需开停机，且实际开机台数需满足不超可用机组台数；T

T

0＜T

（1）升功率时段，即P

1）不需要开机，即满足T

假如：P

P

如果P

如果P

若P

2）需要开机，T

A、分厂1备用机组更多，则增开分厂1机组的情况，

即若T

那么T

同时各分厂计划均需满足机组振动区及切机要求；因此，需满足

T

P

T

B、分厂2备用机组更多，则增开分厂2机组，即若T

T

P

T

（2）降功率时段，即P

A、不需要停机；P

P

假如：P

如果P

如果P

若P

B、需要停机；P

C、分厂1开机台数多，则优先停分厂1的机组，若T

T

T

（Y1+（T

P

（Y1+（T

D、分厂2开机台数多，则优先停分厂2的机组，若T

T

T

（Y1+（T

P

（Y1+（T

（3）平功率时段，即P

优选地，步骤S3的分解步骤为：

S3.1、分厂发电计划与直流匹配校核；根据相关规定，水电站尤其是点对网水电站，电力电量汛枯期外送与留存的比例有所不同，汛期全部送省外、枯期送省内与省外存在C1/C2的比例关系，因此，需满足

汛期，P

枯期，P

规定直流输送功率与单厂出力存在一定匹配关系，因此，需满足

P

满足以上条件则直接生成发电计划，若不满足，则需要人工调整某参数并重新按步骤2.1-2.2重新调整计算P

本发明可达到以下有益效果：

1、本发明可快速计算结果，有效提升工作人员工作效率，并在紧急修改发电计划时可快速高效生成分厂计划。

2、本发明在影响因素较多较复杂的边界变化时，可快速做出调整并拥有校核环节提升制作过程的安全可靠性。

3、本发明可广泛应用于国调调管范围内对航运调度对下游水位变化敏感且具有两个分厂的水电站。在分厂发电计划制作过程中，严格校核水库运用安全以及电网稳定安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明流程图。

具体实施方式

优选的方案如图1所示，一种国调直调水电站日发电预计划制作的计算方法，包括以下步骤：

S1.全厂日发电预计划安全校核；

S1.1、水库下游最低通航水位校验。全厂96点发电计划，每个出力点对应发电流量均需满足水库最小下泄流量要求，P

P

S1.2、水库下游水位日变幅校验。全厂96点发电计划中最大出力与最小出力对应发电流量差需满足水库下游水位日变幅要求，P

P

P

P

S1.3、水库下游水位小时变幅校验。全厂96点发电计划，以15分钟为精度滚动每小时调峰量对应水库发电流量变化需满足水库下游水位小时变幅要求。△P小时代表以15分钟为精度滚动每小时调峰量、X

∣△P小时∣=∣P

实际运行中为防止下游水位陡涨还设置了单点增长幅度，因此需同时满足

∣P

S1.4、全厂发电能力校验。全厂最大发电能力会受水头、机组检修、线路检修、直流检修等因素影响，全厂发电计划安排时最大出力应不能超过全厂最大发电能力。全厂最大发电能力X

P

S1.5、全厂发电计划安全稳定校验。全厂96点发电计划对应开机安排需满足：电网稳控规定内投切机机组最低出力要求、稳定区运行等要求。具体要求：全厂运行机组中电站各分厂一台不投切机，其余机组均投切；运行机组出力均需满足：稳定区运行要求。实际出力安排时考虑不投切机组出力需满足：不低于稳定运行区下限值，其余切机机组需满足：大于等于电网要求的切机门槛值(Y2)。T

T

PN*T

S1.6、日发电预计划与前一日发电计划衔接校验。P

第一个点的计划与0点的衔接应当发电计划不突变以及滚动小时变幅等要求。因此，需满足：

| P

S1所有步骤中，有任何一步效验不通过都可报警并提示退出流程。

S2.分厂日发电预计划制作；

S2.1、读取前一日发电计划最后一点计划值。P

S2.2、发电计划分配计算。全厂总功率不变时维持前一天开机台数和分厂功率，功率变化时段需先判断是否需开停机，且实际开机台数需满足：不超可用机组台数。T

T

0＜T

升功率时段，即P

不需要开机，即满足T

假如：P

P

如果P

T

如果P

若P

需要开机，T

分厂1备用机组更多，则增开分厂1机组的情况，即若T

T

P

T

分厂2备用机组更多，则增开分厂2机组，即若T

T

P

T

降功率时段，即P

不需要停机。P

P

假如：P

如果P

如果P

若P

需要停机。P

分厂1开机台数多，则优先停分厂1的机组，若T

T

T

（Y1+（T

P

（Y1+（T

分厂2开机台数多，则优先停分厂2的机组，若T

T

T

（Y1+（T

P

（Y1+（T

(3)平功率时段，即P

S3.分厂日发电预计划安全校核并生成建议发电计划。

S3.1、分厂发电计划与直流匹配校核。根据相关规定，水电站尤其是点对网水电站，电力电量汛枯期外送与留存的比例有所不同，汛期全部送省外、枯期送省内与省外存在C1/C2的比例关系，因此，需满足：

汛期，P

枯期，P

“稳控规定中”，规定直流输送功率与单厂出力存在一定匹配关系，因此，需满足：

P

满足以上条件则直接生成发电计划，若不满足，则需要人工调整某参数并重新按重新按步骤2.1-2.2中步骤重新调整计算P

实施例1：

全厂96点预计划值如表1所示：

表1全厂96点预计划值表

前一日日末计划分厂计划如表2所示，

表2前一日日末计划分厂计划表

已知一全厂发电预计划，利用该算法进行校核以及分解制作分厂发电计划。

步骤S1、进行国调直调水电站全厂日发电预计划安全校核：

步奏1.1 校核下游水位是否满足最低通航水位要求：96点的出力值均满足P

步奏1.2 校核下游水位变幅是否满足日变幅要求：

P

P

P

带入公式P

步奏1.3 水库下游水位小时变幅校验：

∣△P小时∣=∣P

步奏1.4 全厂发电能力校验：

根据目前电厂检修情况，机组水头受限情况，线路及直流检修情况等确定全厂发电能力X

步奏1.5 全厂发电计划安全稳定校验：

稳定运行区下限值Y1，切机门槛值Y2。96点值按公式T

步奏1.6 日发电预计划与前一日发电计划衔接校验；

P

| P

满足初步校核要求后进入下一步分厂日发电预计划制作流程。

步骤S2、进行国调直调水电站分厂日发电预计划制作：

步奏2.1 读取前一日发电计划最后一点计划值及开机台数

P

步奏2.2 发电计划分配计算：

开停机判定。

00:00-00:15P

T

00:15-6:00P

6:15-7:30P

P

计算负荷增量的分厂分配，带入判断公式可得P

P

P

P

P

T

P

P

7:30--11:30P

11:30-11:45 P

11:45-14:45P

14:45-15:00P

P

15:00-22:00P

22:00-24:00 P

22:15 P

P

22:30P

P

22:45P

23:00P

23:15P

23:15-24:00P

生成初步发电计划如表3所示，

表3生成初步发电计划表

S3.分厂日发电预计划安全校核并生成建议发电计划：

S3.1、分厂发电计划与直流匹配校核。

汛期：P

枯期，P

P

经过校核过后满足要求，生成正式分厂计划。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。