水電是清潔可再生能源,根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)表的“十三五”水電發(fā)展規(guī)劃,到2020年底,全國(guó)水電需要完成38000萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量的任務(wù),其中小水電8000萬(wàn)千瓦。本文針對(duì)小水電普遍存在運(yùn)行效率低、水能利用不充分等問(wèn)題,積極探索適合小水電運(yùn)行的優(yōu)化模型、計(jì)算方法和管理方式,進(jìn)一步提高電站的經(jīng)濟(jì)效益。本文以小水電的廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則為基礎(chǔ),以羅灣水電站為研究對(duì)象,建立羅灣水電站運(yùn)行參數(shù)庫(kù)和電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型。采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法和粒子群算法分別求取機(jī)組的最優(yōu)負(fù)荷分配,同時(shí)利用LabVIEW完成水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),為電站優(yōu)化運(yùn)行決策提供理論支持和實(shí)際運(yùn)行指導(dǎo)。本文主要研究的內(nèi)容有:(1)基于數(shù)字化信息提取技術(shù)建立羅灣水電站的水輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)庫(kù)。通過(guò)圖形導(dǎo)入、光柵圖像處理、CAD坐標(biāo)提取、直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、三次樣條插值等一系列方法對(duì)機(jī)組效率曲線進(jìn)行數(shù)字化處理及分析,提取水輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)信息,并建立機(jī)組在不同水頭下的出力-流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表。(2)基于“以電定水”模式的原則,建立了廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型,同時(shí)利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法分別建立了機(jī)組間負(fù)荷分配、機(jī)組組合優(yōu)化模型以及粒子群優(yōu)化模型。根據(jù)羅灣水電站歷史日負(fù)荷曲線,采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃和粒子群算法分別對(duì)電站有功負(fù)荷的最優(yōu)分配進(jìn)行了仿真模擬計(jì)算和比較,同時(shí)將優(yōu)化的結(jié)果與電廠實(shí)際運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明采用DP和PSO兩種算法計(jì)算結(jié)果具有一定的優(yōu)化性,極大的提高電站經(jīng)濟(jì)性,并且PSO相比DP算法優(yōu)化精度更高。(3)針對(duì)小水電站運(yùn)行管理水平的不足,提出一種基于LabVIEW的水電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)解決方案。從小水電實(shí)用需求考慮,采用Microsoft Access 2010、LabVIEW開(kāi)發(fā)工具,構(gòu)建了界面登入、系統(tǒng)查詢、計(jì)算分析、數(shù)據(jù)處理、圖形管理、數(shù)據(jù)庫(kù)6種功能模塊。利用LabVIEW平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的連接與調(diào)用、機(jī)組數(shù)據(jù)查詢、動(dòng)力特性和機(jī)組有功負(fù)荷計(jì)算以及曲線繪制等關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)才,為進(jìn)一步指導(dǎo)小水電廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供有效途徑。
【學(xué)位單位】：南昌工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TV737
【部分圖文】：

圖 3.1 轉(zhuǎn)輪模型綜合特性曲線掃描件Fig 3.1 Scanning model of the comprehensive model of the runner model坐標(biāo)擊 CAD 中多段線命令，通過(guò)自動(dòng)捕捉光柵圖像中的等效率曲提取曲線對(duì)應(yīng)的單位流量與單位轉(zhuǎn)速在 CAD 界面中的坐標(biāo)，當(dāng)下回車鍵停止多段線命令，用鼠標(biāo)選中以提取的曲線，在 CAD 入 li 并回車，此時(shí)立即彈出曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)，將這些點(diǎn)的坐標(biāo)復(fù)保存，此時(shí)得到的坐標(biāo)并不是綜合特性曲線上的坐標(biāo)，而是 CAD 坐標(biāo)轉(zhuǎn)化法求取模型特性曲線下的坐標(biāo)。坐標(biāo)轉(zhuǎn)化化是采集轉(zhuǎn)輪特性曲線數(shù)據(jù)坐標(biāo)的前提，由于在光柵圖像中采中的坐標(biāo)，CAD 屏幕坐標(biāo)與轉(zhuǎn)輪特性曲線下的坐標(biāo)不相同，系轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的水輪機(jī)特性曲線下的坐標(biāo)系。一般常用坐標(biāo)轉(zhuǎn)理法、直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)化法，本章采用直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)化法，該方法具備等特點(diǎn)。光柵圖像正交下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化

圖 5.2 系統(tǒng)登入界面的設(shè)計(jì)框圖Fig 5.2 System login interface design block diagram首先設(shè)計(jì)一個(gè)密碼判定的子VI如圖5.3所示，分別對(duì)輸入與讀取的用戶名、密碼是不是相互對(duì)應(yīng)進(jìn)行判定，以便后臺(tái)程序調(diào)用該子VI。圖 5.3 密碼判定程序框圖Fig 5.3 Password determination block diagram

第五章 小型水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)圖5.2系統(tǒng)登入界面的設(shè)計(jì)框圖可知，用戶需要在屏幕上輸入用戶名和密碼，調(diào)用圖 5.3 密碼判定子 VI 對(duì)輸入與讀取的用戶名、密碼是不是相互對(duì)應(yīng)做出判定，如果判定結(jié)果不匹配，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕界面將會(huì)跳出―提示信息‖字樣，此時(shí)需要再次輸入正確的密碼，在程序判定匹配正確的情況下，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕便可進(jìn)入經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)。系統(tǒng)登入成功的程序框圖如圖 5.4。
【參考文獻(xiàn)】

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