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如何选择适合你的计算方法?

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是,通过对小型水电站特点的分析来看,这些方法均不太适用于求解小型水电站的厂内优化运行问题。另外,那些应用于大、中型电站厂内优化运行的常规计算方法,在不同程度上还存在着一些其他方面的缺陷。如果采用动态规划法或非线性规划法来解决小型水电站厂内优化运行问题,而又要同时考虑定期对机组的工作特性进行修正,不仅计算程序需要改动,而且相应的数据也需要重新整理,灵活性较差,对小型水电站来说,操作起来也比较困难。

如何选择适合你的计算方法?

目前,有关求解水电站厂内优化运行问题的方法有多种,常用方法是等微增率法、动态规划法和非线性规划法。其中,等微增率法在20世纪80年代以前应用的较多;计算机技术普及以后,动态规划法和非线性规划法得到了广泛的应用。但是,通过对小型水电站特点的分析来看,这些方法均不太适用于求解小型水电站的厂内优化运行问题。

在大、中型水电站厂内优化运行中,常用且较为成熟的计算方法均需要将反映水轮机的特性曲线进行多次转换,如将水轮机的模型综合特性曲线转换成运转特性曲线,再转换成流量特性曲线等,并且这些转换后的特性曲线以数值方式或拟合的函数形式存入计算机,供优化计算时调用。如果不忽略一些水电站事实存在的引水系统水头损失及尾水水位流量关系等不确定因素的影响,必然使这些曲线的转换与拟合难以实现。

大、中型水电站设备的质量有可靠的保证,技术力量较强,管理方面的科技含量较高,由水轮机模型综合特性曲线经过换算和理论修正而得出的水轮机特性和实际情况比较接近,而小型水电站的机组由于加工、安装、检修及运行等多方面因素的影响,其理论特性和实际特性之间的差别较大,在对应工况,理论效率和实际效率相差达到10%的情况并不少见。还有一些小型水电站,同型号机组在相同工况下,实际效率相差竟也达到了5%以上。如果直接以理论换算和修正后的机组特性为依据,进行厂内优化运行计算,将产生较大的误差。因此,对于小型水电站厂内优化运行的计算,不仅应以当时机组的实际特性为依据,而且在以后的运行过程中,还应定期对机组的实际工作特性进行验证。

另外,那些应用于大、中型电站厂内优化运行的常规计算方法,在不同程度上还存在着一些其他方面的缺陷。

水轮机模型综合特性曲线,是表述水轮机特性的原始曲线。它是由有限个试验工况点的结果连接而成的,在点与点之间的连线本身就存在着误差,再以此进行曲线转换或拟合,必然会产生新的误差。曲线转换的次数越多,造成的误差也将会越大。

用动态规划法来解决水电站厂内优化运行问题的特点是计算快捷,能迅速确定出在最优组合下各机组所承担的负荷或工作流量,但如果当某个时间的负荷或流量在计算结果表中找不到相应的值时,需进行内插,估计出相应的结果,则不可避免地存在着一定的误差。若想提高计算结果的精度,必须在采用动态规划方法计算时,将负荷或流量的间距缩小,这样势必会占用较大的内存且增长计算时间,因而也抵消了该算法的优势。特别是对于小型水电站设备完好率较低,经常遇到机组由于故障需要检修而不能运行的情况,就需要较多的计算成果表,运用起来非常麻烦。(www.xing528.com)

如果采用动态规划法或非线性规划法来解决小型水电站厂内优化运行问题,而又要同时考虑定期对机组的工作特性进行修正,不仅计算程序需要改动,而且相应的数据也需要重新整理,灵活性较差,对小型水电站来说,操作起来也比较困难。

因此,为了解决小型水电站厂内优化运行问题,应该采用一种既能普遍适应小型水电站实际情况,又能真正提高经济效益的实用方法。

最近,国内有关科研单位研制出一种专门针对小型水电站的厂内优化运行模式。该模式的主要内容包括:用现场试验结果修正机组的理论工作特性;用 “递推优选法”制定电站的最优运行方式;根据电站的基础条件确定优化运行的实施方法。

用 “递推优选法”求解水电站在定流量或定负荷情况下的厂内优化运行问题,是直接以修正后的机组工作特性为依据,进行递推计算,无需进行曲线转换和拟合,并且可以将压力引水系统水头损失、尾水位和流量关系、某台机组是否能正常投入运行等这些不确定因素纳入每次的工况改变计算之中,既提高了计算结果的精度,又符合小型水电站的实际情况。在一些电站应用后,获得了良好的效果。

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