關于小水電機組最優(yōu)有功分配控制系統(tǒng)分析

吳柏英

摘要：本文通過探究水電站最優(yōu)有功控制分配算法，闡述了小水電站中的最優(yōu)控制分配系統(tǒng)模型結構，對于此種類型的結構來講，本身是以效率曲線擬合分析模塊為主進行構設的，并且是從效率擬合分析系統(tǒng)運行情況來獲取的相關數(shù)據(jù)。從最優(yōu)有功分配控制系統(tǒng)實際運行情況可以看出，其產生的優(yōu)勢極高，拓展性強，比較適合應用在較為復雜的環(huán)境中，和以往人工操作方式相比較來看，受到的應用度更高一些。

關鍵詞：小水電機組;最優(yōu)有功分配;控制系統(tǒng);應用情況

現(xiàn)階段，在農村生產期間，小水電站產生的作用是極高的，其可以保持生態(tài)均衡發(fā)展。不過，在我國大多數(shù)水電站運行期間，還面臨著諸多的問題，比如發(fā)電經濟效益不高等，基于此，采取何種方式來制定小水電站廠內運行方案，在合理優(yōu)化的過程中提升經濟效益，是當前人員關注的首要現(xiàn)象。

1、對于小水電機組最優(yōu)有功分配情況的闡述

所謂水電站廠內經濟運行，主要是指在提升電能生產穩(wěn)定性的基礎上，對調度電廠中的發(fā)電生產設備進行合理的優(yōu)化和調整，希望在這一基礎上提升經濟效益。通過相關的研究表明，一直到現(xiàn)在為止，我國建設的小水電站比例逐漸增多，整體裝機容量幾乎達到了幾千萬HW，年均發(fā)電量為幾千億KW.h。一般情況下，在江河流域較多并且落差高的范圍內建設大水電，而小水電則屬于我國調整水資源的關鍵，其能夠從一定程度上和社會要求相一致。從中看出，在電力系統(tǒng)內部，小水電站起著決定性的作用，加大對小水電站最優(yōu)有功分配控制力度是很有必要的，這是促使小水電站穩(wěn)定運行的關鍵。

現(xiàn)階段，我國相關人員紛紛對水電站最優(yōu)有功分配現(xiàn)象進行了探究，舉例說明，①某大學制定了有關于梯級水電站有功功率的最優(yōu)分配準則，也就是說，梯級各電站平均消耗量不高，以此為梯級水電站穩(wěn)定運行提供良好的幫助。②探究引水式水電站，為了達到穩(wěn)定運行的目的，專門制定了運行機組間有功負荷最優(yōu)分配的綜合性控制方式，在引水式水電站中對此項控制方式進行合理的應用，既可以提升引水式水電站的準確性，還能夠確保安全性。③采取經過優(yōu)化之后的粒子群算方式來建設完善的水電站廠內經濟運行有功負荷分配數(shù)學模型，然后加以論證，經過相關的計算結果可以看出，該方式運行起來比較的簡單和方便，有著很好的性能。不過，對于上述研究方式來講，尚處于初期探究環(huán)節(jié)，在水電站中的應用少之又少。大多數(shù)小水電站存在的自動化水平不高以及管理效率低下等諸多的問題，實施起來有著諸多的難度。

當小型水電站處于運行狀態(tài)的時候，我國電網對于相關的小型水電站工程實施了增容改造工作，然后在開展該項項目的過程中增設了可以提升效率測量的設備，然后安裝了小水電機組效率在線實時監(jiān)測以及規(guī)范性的曲線擬合系統(tǒng)，對于最優(yōu)有功分配控制系統(tǒng)來講，本身是在擬合分析系統(tǒng)的過程中成立的，并且，獲取的數(shù)據(jù)是效率擬合分析系統(tǒng)提供的有關數(shù)據(jù)，基本的區(qū)別表現(xiàn)為應用層的最優(yōu)有功分配控制情況。

2、采取的最優(yōu)有功控制分配算法

在最優(yōu)水能利用率負荷分配系統(tǒng)運行期間，一般是在接受電網調度全廠負荷要求或者是了解到計劃負荷曲線之后，從各項機組的耗水情況、負荷相應速率以及調節(jié)余量等多方面入手，合理的劃分全廠機組最優(yōu)負荷，明確遵循節(jié)能調度過程中的相關管理理念。本文以試點水電站進行舉例說明，明確探究了當處于不同負荷分配現(xiàn)狀下，應當采取何種類型的控制方式，然后獲取最佳的調度數(shù)據(jù)，詳細的對其進行歸納和總結，明確最為合理的協(xié)調控制形式。

從水電站機組實際運行現(xiàn)狀可以看出，其屬于一項高維數(shù)并且非線性的優(yōu)化環(huán)節(jié)，特別是在電站中包含的機組數(shù)量比較多而且機組動力性能不一樣的情況下，面臨的優(yōu)化問題是比較嚴峻的?；陔娬鞠嚓P準則，普通的發(fā)電耗水量不多，在這一現(xiàn)狀下，有的企業(yè)過于重視發(fā)電的耗水量而不關注水電機組運行成本的輸出，長時間下來的話，使得水電機組運行的經濟性隨之下降，而低谷環(huán)節(jié)中，一直處于低負荷的運行現(xiàn)象，機組振動、水輪轉輪運行速度較慢等，均是面臨的難點問題。此外，在小水電站運行期間，還普遍存在著重視建設而忽視管理的不良現(xiàn)象，這一情況不利于小水電機組的穩(wěn)定運行，基于此，就需要合理的分配負荷，控制好小水電機電，保持一定的協(xié)調性。此外，在具體尋優(yōu)期間，對于耗水量和機組效率來講，均可以借助曲線擬合分析系統(tǒng)來獲取，而振動指標則是采取手動輸入或者是數(shù)據(jù)通訊的方式從機組監(jiān)測系統(tǒng)內部獲取，最優(yōu)有功分配環(huán)節(jié)是一項高維數(shù)和非線性以及多約束的優(yōu)化環(huán)節(jié)，其不能夠使用相對簡單和方面的方式進行計算，而是需要使用遺傳算法來解答，以此進行最優(yōu)有功分配。

3、最優(yōu)有功控制分配系統(tǒng)的制定

3.1技術的性能

當前，可以以機組效率曲線為主，對廠內負荷進行合理的分配，以此在減少機組消耗量的基礎上提升機組水能利用效率，在制定廠內負荷最優(yōu)分配模型的過程中，需要從各臺機組耗水量、負荷相應速率以及調節(jié)余量等多方面入手，進行有效的探究，自主分配全廠機組最優(yōu)負荷。在機組負荷分配模型落實的過程中，還需要明確了解到機組振動現(xiàn)象、轉輪空蝕情況以及溫度等方面，按照機組效率曲線來達到全廠機組最優(yōu)負荷分配的目的。在相對復雜的環(huán)境、系統(tǒng)結構和不同用戶提出的應用需求中，比較適合應用最優(yōu)有功控制分配模型，其有著極高的優(yōu)勢，能夠將系統(tǒng)的特征體現(xiàn)出來，比如技術新型、方便升級和配置，能夠進行自動性的拓展等。對于最優(yōu)有功控制分配模型來講，其實是依靠多種方式來實施的，其和以往傳統(tǒng)的人工處理方式相比較來看，自身的創(chuàng)新性更好，并且應用較為普遍。模型一般是在收集平臺樣本數(shù)據(jù)的基礎上實施外部計算工作，單獨安裝設備等。

3.2相關功能的描述

此種系統(tǒng)負責獲取中調實施輸送的全廠負荷指令，并且對生產過程中的相關數(shù)據(jù)進行整合，在和負荷相應快速性需求相一致的情況下對機組負荷進行合理的分配，實現(xiàn)經濟效益的提升。而且，對于獲取的優(yōu)化分配結果來講，還能夠直接反饋到監(jiān)控系統(tǒng)內部，以此降低機組負荷。

①在系統(tǒng)運行期間，可以從機組狀態(tài)以及振動等方面入手，有效的對負荷上下限進行設置，負荷一般是對不靈活的區(qū)域進行有效的調整，這樣一來，能夠防止出現(xiàn)機組循環(huán)性調節(jié)的現(xiàn)象，可以自主化切換負荷分配的廠級以及機組。其次，本身還有著較強的報警或者是參數(shù)列表等一系列的優(yōu)勢，可以按照機組現(xiàn)有的運行情況來管理操作流程。最后，按照單機效率的運行結果，采取智能尋優(yōu)算方式來控制小水電多機組的過程，根據(jù)協(xié)調性的控制方式來達到控制小水電機組的目的。

②系統(tǒng)可以處于7x24h的情況下不斷運行，在對系統(tǒng)功能進行設計的過程中，需要綜合性探究自身的靈活性以及拓展性，使其滿足業(yè)務運行需求。然后，增強資源流程、查詢條件和信息發(fā)布流程等一系列的功能，提高適應性。

4、結語：

在電網運行期間，需要明確電站工作機組的具體參數(shù)、臺號以及啟停流程等，將最優(yōu)負荷分配落實于開機機組中，當機組進行運行的時候，必須和振動區(qū)域保持一定的距離，以此降低整體消耗數(shù)量。對于最優(yōu)有功分配控制系統(tǒng)的合理應用，能夠增加水電站水能的利用效率，以此實現(xiàn)小水電機組安全開展。

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