[发明专利]机组出力与泄洪闸门联动补水控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及水电站水库泄水流量控制领域，特别是一种机组出力与泄洪闸门联动补水控制方法。

背景技术

水电站水库下泄水流量会对水库下游水位和水库下游通航有着重大影响，而水库的下泄水流量取决于两个方面，一是泄洪设施的开启或关闭，通过泄洪设施来调整下泄流量；二是水轮发电机组的启动或停止，通过发电流量来调整下泄流量。目前对于泄洪设施的开启或关闭通常是根据调度需求按照计划人工手动启动泄洪设施以调整下泄流量，当电站机组停机或者出力大幅下降时，会造成机组发电流量迅速减少，有可能会因为人为干预不及时而导致水库下游水位大幅波动，并进而对电站下游航运造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种机组出力与泄洪闸门联动补水控制方法，可以在机组出力大幅度下降导致发电流量大幅减少时，为确保水电站下游航运安全，避免下游水位发生大幅度下降，能够自动开启泄洪闸门向水库下游实施紧急补水。优选的方案中，能够减少下泄流量对水库建筑物造成的震动。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种机组出力与泄洪闸门联动补水控制方法，包括以下步骤：

一、计算当前发电流量；

二、补水判断，否则转入步骤一，是则进入下一步；

三、补水流量计算；

四、制定闸门开启分配方案；

通过以上步骤实现自动化快速调整下泄流量，避免对电站下游航运造成影响。

优选的方案中，在补水判断步骤之前还有发电流量计算步骤、出库总流量计算步骤和下游计算水位计算步骤；

发电流量计算步骤为：实时跟踪电站总出力，根据出力、耗水率与流量的换算公式计算出电站总发电流量；

Qf＝N ×η；

式中：N 为电站总出力(kW)，η 为发电耗水率，Qf 为发电流量(m³/s)；

出库总流量为发电流量与闸门流量之和；

闸门流量计算步骤为：根据当前开度、当前上游水位查询开度-流量曲线图得出通过泄洪设施的下泄流量；

下游计算水位计算步骤为：根据当前总出库流量和下游流量-水位曲线换算成下游当前计算水位；

统计一段期间的流量最大值作为基准出库流量（Qi），基准出库流量对应的下游计算水位作为基准下游计算水位；

以公式：

Q_b= (Q_i- Q_c)×α

计算补水流量；

式中：Q_b为补水流量，Q_i为基准出库流量，Q_c为当前流量，α为补水系数，α取值为0.5～1。

优选的方案中，在补水判断步骤中，若当前发电流量低于设定值，或一个时间段内发电流量的下降速度高于设定值，则直接启动紧急补水程序；

以公式：

Q_b= Q_d×α

计算补水流量；

式中：Q_b为补水流量，Q_d为基准发电流量，α为补水系数，α取值为0.5～1，基准发电流量为此前一段时间内的最大发电流量值。

优选的方案中，当下游水位反馈达到设定值，或者发电流量高于设定值，则紧急补水程序终止。

优选的方案中，所述的闸门开启分配方案为：当前可控的和未被手动禁用的闸门方可参与分配,并采用多孔小开度控制。

优选的方案中，还设有下游水位反馈装置，用于在补水判断步骤中对补水参数进行修正。

优选的方案中，所述的下游水位反馈装置中，筒体上部内设有拉线式位移传感器，筒体外滑动套接有浮环，在筒体的下部设有换向轮，拉线式位移传感器的拉线绕过换向轮与浮环连接，拉线式位移传感器与发射装置连接。

优选的方案中，所述的筒体顶部设有警示灯。

优选的方案中，在每个设定时间段收集下游水位参数，以收集到的下游水位参数直接替换基准下游计算水位的数值。

本发明提供的一种机组出力与泄洪闸门联动补水控制方法，通过采用上述的步骤，能够自动实现当机组出力大幅变化的情况下导致的下游水位变化的情况下，自动给下游补水，从而有效地保证了下游航运的实时性需求，同时也避免了人工操作情况下的误操作。设置的下游水位反馈装置，给补水控制提供了准确的反馈参数，避免了计算中出现的误差。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：