一种高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法与流程

    专利查询2025-03-30  8


    本发明涉及抽水蓄能,具体涉及一种高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法。


    背景技术:

    1、抽水蓄能电站,又称为蓄能式水电站,是一种特殊类型的水电站,不仅对电力系统的稳定运行、提高能源利用效率具有关键作用,同时也是促进可再生能源发展和实现电力系统低碳转型的重要技术手段。目前现有的抽水蓄能电站主要建设于低海拔地区,而高海拔(3000m以上)的抽蓄电站的数量较少。因此,如何进行高海拔地区的抽水蓄能电站设计建设,成为了一项亟待研究的重要问题。

    2、低海拔地区与高海拔地区在抽水蓄能电站的建设上存在较大差异。高海拔地区和低海拔地区的环境特性相差较大,这意味着低海拔地区和高海拔地区在同样的吸出高度下,高海拔地区的水轮机的空化现象可能会更加严重。然而,现有的吸出高度计算并没有考虑到低海拔地区和高海拔地区的环境特征的差异,导致吸出高度计算的误差大,进而影响抽水蓄能电站的建设。因此,如何针对高海拔环境特性,对现有吸出高度计算进行修正,是需要解决的问题。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供了一种高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,以解决现有的吸出高度计算并没有考虑到低海拔地区和高海拔地区的环境特征的差异,导致吸出高度计算的误差大,进而影响抽水蓄能电站的建设的问题。

    2、第一方面,本发明提供了一种高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,该方法包括:

    3、获取电站中水轮机或水泵水轮机的试验材料、预设环境温度、实际环境温度和多个预设环境压力;

    4、基于预设环境温度和多个预设环境压力,划分多个第一试验组,基于实际环境温度和多个预设环境压力,划分多个第二试验组,多个第一试验组和多个第二试验组一一对应;

    5、在试验材料附近产生空化,获取试验材料在多个第一试验组下对应的多个第一函数关系和试验材料在多个第二试验组下对应的多个第二函数关系,任一第一函数关系表示在预设环境温度和任一预设环境压力下,试验材料的质量损失值随着试验时间的变化趋势,多个第一函数关系和多个第二函数关系一一对应,任一第二函数关系表示在实际环境温度和预设环境压力下降的情况下,试验材料的质量损失值随着试验时间的变化趋势;

    6、对于每一第二试验组,基于第二试验组对应的第二函数关系以及第二试验组对应的第一试验组的第一函数关系,确定每一第二试验组的环境压力变化量;

    7、基于多个第二试验组的环境压力变化量确定温度修正项,以使基于温度修正项对吸出高度计算进行修正。

    8、本发明实施例提供的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,通过将环境特性对试验材料的影响进行量化,综合考虑试验时间、环境温度和环境压力多个因素得到试验材料因空蚀腐蚀发生的质量变化趋势,也即第一函数关系和第二函数关系,进而得到温度修正项,并将该温度修正项引入吸出高度计算公式中对吸出高度进行修正,通过该温度修正项的修正,能够准确得到吸出高度的值,且预设环境温度和实际环境温度均为高海拔下的低温,能够抑制空蚀效果,进而一定程度上提高吸出高度的值,减小抽水蓄能电站机组空化的安全裕度,从而在保证机组安全运行的前提下,减少了抽水蓄能电站工程建设的工作量和成本。

    9、在一种可选的实施方式中,在试验材料附近产生空化,包括:

    10、基于质量损失试验装置中的超声产生装置,在试验材料附近产生空化,使试验材料产生质量损失;

    11、基于质量损失试验装置中的通气管道和测压装置,调节环境压力至任一预设环境压力;

    12、基于质量损失试验装置中的调温装置,调节环境温度至预设环境温度。

    13、本发明实施例提供的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,通过质量损失试验装置对空化环境的模拟以及对环境温度和环境压力的调节,能够确定不同预设环境条件下的空蚀腐蚀程度。

    14、在一种可选的实施方式中,获取试验材料在多个第一试验组下对应的多个第一函数关系,包括:

    15、保持预设环境温度不变,在每一第一试验组对应的预设环境压力下,分别获取每一第一试验组在预设时间段内的质量损失值;

    16、对于任一第一试验组得到的预设时间段内的质量损失值,进行预设次数的多项式拟合,得到第一试验组对应的第一函数关系。

    17、本发明实施例提供的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,通过进行多个第一试验组,保持预设环境温度不变,在不同的预设环境压力下分别得到质量损失值随试验时间变化的第一函数关系,能够直观地得到试验材料在不同环境条件下的空蚀腐蚀程度。

    18、在一种可选的实施方式中,获取试验材料在多个第二试验组下对应的多个第二函数关系,包括:

    19、基于质量损失试验装置中的通气管道和测压装置,在获取多个第二函数关系的过程中持续调节环境压力;

    20、基于质量损失试验装置中的调温装置,调节环境温度至实际环境温度;

    21、基于实际环境温度和变化的环境压力,获取试验材料在多个第二试验组下对应的多个第二函数关系。

    22、本发明实施例提供的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,通过将质量损失试验装置将试验条件调整至实际环境条件下,在保持实际环境温度不变的情况下,通过持续调节环境压力,为得到第二函数关系做准备。

    23、在一种可选的实施方式中,基于实际环境温度和变化的环境压力,获取试验材料在多个第二试验组下对应的多个第二函数关系,包括:

    24、对于任一第二试验组,获取第二试验组对应的第一试验组得到第一函数关系时采用的预设环境压力;

    25、在保持实际环境温度不变,持续减小预设环境压力的情况下,获取第二试验组在预设时间段内的质量损失值;

    26、对于第二试验组得到的预设时间段内的质量损失值,进行预设次数的多项式拟合,得到第二试验组对应的第二函数关系。

    27、本发明实施例提供的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,通过在保持实际环境温度不变的情况下,通过持续调节环境压力,得到试验材料在新的环境条件下的质量变化趋势。

    28、在一种可选的实施方式中,对于每一第二试验组,基于第二试验组对应的第二函数关系以及第二试验组对应的第一试验组的第一函数关系,确定每一第二试验组的环境压力变化量,包括:

    29、对于任一第二试验组,基于第二试验组对应的第二函数关系以及第二试验组对应的第一试验组的第一函数关系,在预设时间段内的任一时刻,确定第一函数关系在时刻对应的第一质量损失值和第二函数关系在时刻对应的第二质量损失值;

    30、在第一质量损失值和第二质量损失值的差值小于预设阈值的情况下,获取第二函数关系在时刻对应的目标环境压力;

    31、将第一函数关系在时刻对应的预设环境压力与目标环境压力的差值,作为第二试验组的环境压力变化量。

    32、本发明实施例提供的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,通过确定环境压力变化量,能够反映在实际环境温度且目标环境压力下,通过将目标环境压力减少环境压力变化量后,即能实现相似或相同的空蚀腐蚀程度。

    33、在一种可选的实施方式中,基于多个第二试验组的环境压力变化量确定温度修正项,包括:

    34、确定多个第二试验组的环境压力变化量的加权平均值;

    35、基于加权平均值、水体的密度和安全系数确定温度修正项。

    36、本发明实施例提供的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,通过对多个第二试验组的环境压力变化量进行加权平均,能够更准确地确定温度修正项,减少试验误差,并且通过确定温度修正项对吸出高度进行修正,能够更准确地计算吸出高度。

    37、第二方面,本发明提供了一种考高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正装置,该装置包括:

    38、第一获取模块,用于获取电站中水轮机的试验材料、预设环境温度、实际环境温度和多个预设环境压力;

    39、划分模块,用于基于预设环境温度和多个预设环境压力,划分多个第一试验组,基于实际环境温度和多个预设环境压力,划分多个第二试验组,多个第一试验组和多个第二试验组一一对应;

    40、第二获取模块,用于在试验材料附近产生空化,获取试验材料在多个第一试验组下对应的多个第一函数关系和试验材料在多个第二试验组下对应的多个第二函数关系,任一第一函数关系表示在预设环境温度和任一预设环境压力下,试验材料的质量损失值随着试验时间的变化趋势,多个第一函数关系和多个第二函数关系一一对应,任一第二函数关系表示在实际环境温度和预设环境压力下降的情况下,试验材料的质量损失值随着试验时间的变化趋势;

    41、第三获取模块,用于对于第二试验组,基于第二试验组对应的第二函数关系以及第二试验组对应的第一试验组的第一函数关系,确定每一第二试验组的环境压力变化量;

    42、修正模块,用于基于多个第二试验组的环境压力变化量确定温度修正项,以使基于温度修正项对吸出高度计算进行修正。

    43、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法。

    44、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法。

    45、第五方面,本发明提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法。


    技术特征:

    1.一种高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述试验材料附近产生空化,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述试验材料在所述多个第一试验组下对应的多个第一函数关系,包括:

    4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取所述试验材料在所述多个第二试验组下对应的多个第二函数关系,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述实际环境温度和变化的环境压力,获取所述试验材料在所述多个第二试验组下对应的多个第二函数关系,包括:

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对于每一第二试验组,基于所述第二试验组对应的第二函数关系以及所述第二试验组对应的第一试验组的第一函数关系,确定所述每一第二试验组的环境压力变化量,包括:

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述多个第二试验组的环境压力变化量确定温度修正项,包括:

    8.一种高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法。


    技术总结
    本发明涉及抽水蓄能技术领域,公开了一种高海拔地区抽水蓄能电站吸出高度计算的修正方法,包括:获取电站中的试验材料、预设环境温度、实际环境温度和预设环境压力;基于预设环境温度和预设环境压力,划分第一试验组,基于实际环境温度和预设环境压力,划分第二试验组;在试验材料附近产生空化,获取试验材料在第一试验组下的第一函数关系和在第二试验组下的第二函数关系;对于每一第二试验组,基于第二试验组的第二函数关系以及第二试验组对应的第一试验组的第一函数关系,确定每一第二试验组的环境压力变化量;基于多个第二试验组的环境压力变化量确定温度修正项,对吸出高度计算进行修正。本发明准确得到吸出高度,减小机组空化安全裕度。

    技术研发人员:马哲,廖祥波,孙勇,杨静,贺秀儒,李鹏,高峻泽,邱彦靓
    受保护的技术使用者:中国长江三峡集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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