一种水电站中小型机组自动发电控制方法、装置及设备与流程

本技术涉及水力发电，特别是涉及一种水电站中小型机组自动发电控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着大电网实施以及新能源电力对现有电网的占比越来越高，对传统电力的精准控制程度要求越来越高，以便实现既能消纳新能源电力，又能保障电网安全可靠。中小型水电自动发电控制（automatic generation control，agc）越来越受到重视。

2、目前自动发电控制一般均是以中大型机组为控制对象，需要安装流量计、振摆仪等设备做精确测量，需要完整的机组特性关系等资料，较多的考虑调频调峰等功能。所需的硬件设备较多，对于小型机组而言投资成本过高，算法多以中大型或者巨型机组为控制对象，与小型机组在电网中所发挥的功能不符，算法和机组匹配度较低，不适用中小型水电站。所需的水轮机等资料较多，不适宜已投运且资料缺少的厂站。

3、综上所述，如何有效地解决所需的硬件设备较多，投资成本高，算法不适用中小型水电站，所需材料多，不适宜已投运且资料缺少的厂站等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种水电站中小型机组自动发电控制方法，该方法不需要过多的硬件设备，降低了成本，不需要过多材料，提高了水电站中小型机组自动发电控制的便利性；本技术的另一目的是提供一种水电站中小型机组自动发电控制装置、设备及计算机可读存储介质。

2、为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：

3、一种水电站中小型机组自动发电控制方法，包括：

4、获取各机组分别对应的历史数据集；

5、分别根据各历史数据集进行机组特性曲线拟合，得到各机组分别对应的初始机组特性曲线；

6、当接收到待分配的总有功时，进行机组有功建模，得到总耗水量函数；

7、获取所述总耗水量函数需满足的各约束条件；

8、根据所述总有功、各初始机组特性曲线、各约束条件求解所述总耗水量函数，得到各机组分别对应的有功分配值，以根据各有功分配值对各机组进行自动发电控制。

9、在本技术的一种具体实施方式中，分别根据各历史数据集进行机组特性曲线拟合，得到各机组分别对应的初始机组特性曲线，包括：

10、对各历史数据集进行数据清洗，得到各清洗后历史数据集；

11、利用各清洗后历史数据集对预构建的预测模型进行训练，以拟合得到各机组分别对应的初始机组特性曲线。

12、在本技术的一种具体实施方式中，以根据各有功分配值对各机组进行自动发电控制，包括：

13、将各有功分配值发送给各机组的调度自动化系统，以使各调度自动化系统对各机组进行自动发电控制。

14、在本技术的一种具体实施方式中，在得到各机组分别对应的初始机组特性曲线之后，还包括：

15、获取当前运行时间段的数据集；

16、当所述数据集中存在所述初始机组特性曲线中预测数据区域对应的真实数据时，根据包含所述真实数据的数据集对所述初始机组特性曲线进行校正，得到校正后机组特性曲线；

17、相应的，根据所述总有功、各初始机组特性曲线、各约束条件求解所述总耗水量函数，包括：

18、根据所述总有功、各校正后机组特性曲线、各约束条件求解所述总耗水量函数。

19、在本技术的一种具体实施方式中，根据所述总有功、各初始机组特性曲线、各约束条件求解所述总耗水量函数，包括：

20、通过向各约束条件中的不等式约束引入松弛变量的方法将所述不等式约束转换为等式约束；

21、获取包含转换得到的等式约束和原有的等式约束条件的第一约束条件集合；

22、根据所述总有功、各初始机组特性曲线、所述第一约束条件集合求解所述总耗水量函数。

23、在本技术的一种具体实施方式中，根据所述总有功、各初始机组特性曲线、各约束条件求解所述总耗水量函数，包括：

24、通过向各约束条件中包含的取值范围的约束条件引入二次罚函数构造增广拉格朗日函数；

25、获取包含所述增广拉格朗日函数和原有的非取值范围的约束条件的第二约束条件集合；

26、根据所述总有功、各初始机组特性曲线、所述第二约束条件集合求解所述总耗水量函数。

27、在本技术的一种具体实施方式中，在得到各机组分别对应的有功分配值之后，还包括：

28、当所述有功分配值为小数或分数时，对所述有功分配值按照预设舍入规则进行舍入操作，得到近似整数最优有功分配值。

29、一种水电站中小型机组自动发电控制装置，包括：

30、历史数据集获取模块，用于获取各机组分别对应的历史数据集；

31、初始曲线获得模块，用于分别根据各历史数据集进行机组特性曲线拟合，得到各机组分别对应的初始机组特性曲线；

32、总耗水量函数获得模块，用于当接收到待分配的总有功时，进行机组有功建模，得到总耗水量函数；

33、约束条件获取模块，用于获取所述总耗水量函数需满足的各约束条件；

34、自动发电控制模块，用于根据所述总有功、各初始机组特性曲线、各约束条件求解所述总耗水量函数，得到各机组分别对应的有功分配值，以根据各有功分配值对各机组进行自动发电控制。

35、一种水电站中小型机组自动发电控制设备，包括：

36、存储器，用于存储计算机程序；

37、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前所述水电站中小型机组自动发电控制方法的步骤。

38、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述水电站中小型机组自动发电控制方法的步骤。

39、本技术所提供的水电站中小型机组自动发电控制方法，获取各机组分别对应的历史数据集；分别根据各历史数据集进行机组特性曲线拟合，得到各机组分别对应的初始机组特性曲线；当接收到待分配的总有功时，进行机组有功建模，得到总耗水量函数；获取总耗水量函数需满足的各约束条件；根据总有功、各初始机组特性曲线、各约束条件求解总耗水量函数，得到各机组分别对应的有功分配值，以根据各有功分配值对各机组进行自动发电控制。

40、由上述技术方案可知，通过获取各机组分别对应的历史数据集，分别根据各历史数据集进行机组特性曲线拟合，使中小型机组或者资料缺失的机组能够获得机组特性曲线，实现经济优化运行。通过进行机组有功建模得到总耗水量函数，并获取总耗水量函数需满足的各约束条件，根据总有功、各初始机组特性曲线、各约束条件求解总耗水量函数，从而根据求解得到的各有功分配值对各机组进行自动发电控制。整个自动发电控制过程不需要过多的硬件设备，降低了成本，不需要过多材料，适用于已投运且资料缺少的厂站，提高了水电站中小型机组自动发电控制的便利性。

41、相应的，本技术还提供了与上述水电站中小型机组自动发电控制方法相对应的水电站中小型机组自动发电控制装置、设备和计算机可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。