科创中国
抽水蓄能电站过渡过程性能评价方法及装置
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-07-24 18:56:25
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 董娇 | 2023-07-24 18:56:26
本成果提供一种抽水蓄能电站过渡过程性能评价方法，该方法首先确定多项评价指标，获取多种导叶关闭方式中任一方式下的多项评价指标的监测值，然后获取权重向量，以及基于各项评价指标的监测值与参考值，计算各项评价指标对应的劣化度，并确定评语集，基于预先确定的隶属度函数，获得隶属度矩阵，根据权重向量和隶属度矩阵，确定模糊评判向量，根据模糊评判向量和各个性能等级分别对应的评价分数，计算当前导叶关闭方式对应的过渡过程的性能总得分。该方法能够对抽水蓄能机组不同工况点间的大波动过渡过程进行合理有效的评估。
以往控制水电站大波动过渡过程问题，利用现有文献提出过多种量化分析方法，例如以阀调节理论为基础的计算方法、以状态方程优化方法为基础的数值解法、以特征方程和水轮机控制方程为主体的水轮机甩负荷过渡过程最优调节规律的数值解法等。可见，抽水蓄能电站水力过渡过程的分析计算方法已比较成熟，但目前对大波动过渡过程性能的评估还缺乏一套完整的指标体系和行之有效的评价方法，尤其是缺乏基于抽水蓄能机组而建立的量化评估方法，本成果建立一套新的量化评估方案，这对提高机组运行的稳定性有着一定的工程应用价值和理论指导意义。本成果提供了一种新的思路和方式，用于对过渡过程尤其是大波动过渡过程的运行性能进行有效的量化评估。一个实施例中，通过比较不同导叶关闭方案的性能评价分数，筛选出性能更优的方案，进而获得更佳的运行状态。该方案获得的性能总得分在抽水蓄能电站等应用场景下具有实际应用价值，不仅可以作为控制水轮机导叶关闭规律的参考依据，也为抽水蓄能机组等其他设备工况参数的调控提供重要参考依据。
近年来，我国十分重视抽水蓄能的发展，行业受到国家政策的重点支持，从而实现快速成长。根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出推进煤电灵活性改造，加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。同时电力行业作为国民经济的基础工业，其发展对经济增长有很强的推动作用，经济的增长也会带动电力需求的增长。抽水蓄能电站规模大，能够集中储存能量，成本较低、生态环保性较好、安全性高。 我国抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。目前抽水蓄能在我国电力供应中占比还不高，结合国家发展规划，该成果在抽水蓄能电站上的应用具有广阔的发展前景。
本团队由国网新源控股有限公司王珏等20余人组成，团队累计获得国家发明专利、实用新型专利30余项，目前团队在抽水蓄能电站以及相关研究中也已取得阶段性的成果，这些研究促进了抽水蓄能电站的工程实践及发展，在设计、施工方面奠定了技术基础。截至目前，团队的技术成果已在国内多项抽水蓄能工程中得以应用。
本成果提供的抽水蓄能电站过渡过程性能评价方法及装置，由于现有抽水蓄能项目缺乏基于抽水蓄能机组而建立的量化评估方法，此方法建立一套新的量化评估方案，对于抽水蓄能项目提高机组运行的稳定性有着一定的工程应用价值和理论指导意义。目前该方法和装置已经在项目中使用。
本成果基于国家发明专利-抽水蓄能电站过渡过程性能评价方法及装置，通过实际工程实践，证明该发明在抽水蓄能电站运行投产方面具有积极的经济效益，在当前发明专利基础上，将持续进行优化和智能化发展。
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