水调自动化高级应用技术文档.docx
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水调自动化高级应用技术文档
调自动化高级应用
技术与维护文档
2009年3月
南京南瑞集团公司
目录
1.节水增发电3
1.1概述3
1.1.1现状3
1.1.2前景4
1.1.3项目内容4
1.1.4与其他系统关系4
1.2技术路线4
1.2.1计算相关参数的确定5
1.2.2计算相关数据的确定6
1.2.3考核电量计算6
1.2.4考核总流程10
1.3数据库表结构设计10
1.3.1jszf_centersta：
考核电站定义表10
1.3.2jszf_region：
区域（方案预定义）定义表11
1.3.3jszf_resultGrid：
网（方案）考核结果方案特征表11
1.3.3jszf_result：
电站考核结果方案特征表11
1.3.4jszf_resultp：
电站考核结果过程表12
1.3.5jszf_setCalc：
默认考核方式定义表13
1.3.6jszf_SetID：
考核电站数据点号定义表13
1.3.7jszf_setParamRun：
默认考核电站运行参数数据表15
1.3.8jszf_setShow：
调度图显示坐标特征数据表15
1.3.9jszf_yueshu：
电站考核方案详细约束过程数据表16
1.3.10jszf_Engines：
机组定义表16
1.3.11jszf_EngineType：
机组类型定义表17
1.3.12jszf_sequence：
数值序列定义表17
1.3.13jszf_seqdata：
数值序列存放表18
2实时洪水预报18
2.1预报分析18
2.2技术路线19
2.2.1模型19
2.2.2预报方案配置24
2.3软件功能25
3实时调度模块的设计实现26
3.1水位预测26
3.2重定计划28
1.节水增发电
1.1概述
水电是我国三大常规能源之一，水电具有成本低廉、无环境污染、机组启停快等优点，在我国得到了较高速度优先发展，并陆续在各流域上建设了一批水电工程，一大批在建水电工程还将陆续投产，这些建成并入电网运行的水电站群，为我国经济的快速发展提供了强大支持。
要充分发挥它们在水利或电力系统中的地位、作用，需要水调工作者在水情测报系统的基础上，充分掌握信息，作出科学的决策和合理调度，充分发挥这些水电工程的效益。
随着水电事业的不断发展和调度工作的不断深入，中如何科学的、客观的、定量的评价水电站、网省调的调度工作也成为一个比较迫切的问题，本项目节水增发电考核系统就旨在建立以节水增发电量为指标的考核体系，科学、客观、定量的评价水库调度工作，对于肯定水库调度工作在水库运行过程中带来的巨大效益，调动广大调度工作者积极性有重要意义，同时对于促使广大调度工作在调度工作中，认真学习、总结，提高水平，促进水库调度事业的进步也有重大意义，这些都会给电力事业带来巨大社会效益和经济效益。
1.1.1现状
1982年原水利电力部颁发《水电站经济调度考核暂行办法》向全国推广水力发电节水增发电量核水能利用提高率的考核办法，各水电站、省网调都计算节水增发电量和水能利用提高率，有的地方还编制了相关软件，但经过多年的实施，原来的考核办法和考核软件已不能满足现实水平的要求，首先各地计算方法不完全统一，致使各地节水增发电量无可比性，不能起到很好的考核和横向比较作用，不利于整体提高整体调度水平；其次各计算参数的获取或计算方法也待统一，有些地方的考核参数为人为设置，显然和考核工作的科学和严谨；随着各地水情测报系统的建立和自动化和计算机水平的提高原有的考核计算软件也不能满足考核工作的要求，亟待提高。
1.1.2前景
我国水调事业在发展过程中有过几次发展高潮，我国水调水平得到了很大提高，也给水电事业带来了很大的进步，取得了不错的社会效益和经济效益，但是由于受到测量、通讯、自动化、计算机等科学技术水平的限制，水调发展也收到了一定的限制。
近年来，我国水电事业得到了极大的发展，许多水电工程不断上马和完工，测量、通讯和计算机技术取得了很大进步，各地水情测报系统也不断建立和完善，这给水库调度技术的发展带来了新的契机。
建立合理、科学、统一的节水增发考核机制，可以科学、合理的评价水调工作的成果，并可以极大的提高水调工作者钻研水调的积极性，促进水调科学和技术的发展，充分提高水电工程的综合效益，有效的利用水力资源，可以极大提高水电工程的投资效益，为国家经济发展提供更多的绿色能源，防洪减灾，为安全稳定的经济建设提供保障，带来的社会和经济效益是巨大的和深远的。
1.1.3项目内容
本项目拟研究不同调节能力和不同运行方式的电站的节水增发电量的计算方法，并开发出相应的软件，以此来科学、客观、定量的评价其水库调度工作。
1.1.4与其他系统关系
本软件运行需要从水情测报系统和电量管理系统中读取相关数据。
1.2技术路线
水能利用提高率的计算：
：
水能利用提高率；
：
计算时期内实际发电量；
：
计算时期内考核发电量；
：
计算器末库容差电量。
考核发电量、余留效益计算方法见以下相关内容
计算原则：
（1）计算使用的装机容量、水库特征水位等技术参数以水电站技术设计文件为主要依据；
（2）为大坝安全和上下游防洪要求，计算使用由流域和地方防汛主管部门制定的汛前和汛期的控制或限制水位；
（3）考虑水库的综合利用，在满足防洪、供水、下游用水要求同时，尽可能多发电，提高经济效益；
（4）尽可能减少弃水，以提高发电效益；
（5）在考虑电站运行实际的基础上，对调度图的应用相对统一的调度规则和方法。
1.2.1计算相关参数的确定
1.2.1.1考核时段单位
日调节性能以下：
日；
季调节性能以上：
旬。
综合利用流量以日为单位，涉及到的旬计算以日为计算时段；
不考核时段以日为单位，涉及到的旬计算以日为计算时段；
1.2.1.2出力系数K
使用上级主管部门审定K值。
1.2.1.3弃水期日负荷率γ核
使用上级主管部门审定弃水期日负荷率γ核值。
1.2.1.4考核水位
对日调节以下电站的考核电量计算中，使用考核水位计算，考核水位直接使用核定的考核水位。
1.2.2计算相关数据的确定
1.2.2.1起始计算水位
日调节以下电站取考核水位。
季调节以上电站直接读取相应于起始时间的实际水位。
1.2.2.2余留效益
电站余留效益E余根据电站所处时刻的坝上水位Z上和电站的余留效益曲线查得。
1.2.3考核电量计算
1.2.3.1日调节电站
日以下调节性能电站考核电量计算，将电站的日平均出库设为电站的日平均入库，并作为发电流量，如超过约束条件，对出力或出库作相应调整。
计算流程图如下：
说明：
Q日：
日平均入库流量；γ核：
日负荷率；K核：
核定综合出力系数；
Z核：
核定运行水位；Z下：
日平均尾水水位；H均：
日平均毛水头；
N水：
出库可发出力；N预：
预想出力；N最大：
可调出力；
N核：
日考核出力；E核：
日考核电量；
日调节电站日考核电量计算流程图
1.2.3.2季调节能力以上电站
季调节以上调节性能电站的计算主要使用调度图进行常规计算，并根据约束条件对出力或出库作相应调整。
流程图如下：
说明：
Q入：
时段平均入库流量Z上初：
时段初坝上水位；γ核：
核定负荷率；
K核：
核定综合出力系数；Z上末：
时段末坝上水位；Q出：
时段平均出库流量；
Q综合：
综合利用流量；Z上均：
时段平均坝上水位；Z下均：
时段平均坝下水位；H均：
时段平均毛水头；N：
电站时段平均出力；N预：
预想出力；
N核：
时段考核出力；E核：
时段考核电量；Zmin：
最低水位；
Zmax：
最高水位；Z上末N：
根据出力计算出的末水位；Nmax：
最大出力；
N图：
调度图指示出力;Q出设：
根据设定末水位计算的出库
常出力法计算流程图
说明：
Q入：
时段平均入库流量Z上初：
时段初坝上水位；γ核：
核定负荷率；
K核：
核定综合出力系数；Z上末：
时段末坝上水位；V初：
时段初库容；
Q出：
时段平均出库流量；Z上均：
时段平均坝上水位；Z下均：
时段平均坝下水；H均：
时段平均毛水头；N水：
出库可发出力；N机：
装机容量；N预：
预想出力；N核：
时段考核出力；E核：
时段考核电量；
常流量法计算流程图
1.2.3.3水能利用提高率的计算
水能利用提高率＝（实发电量－应发电量）/调度图电量
应发电量＝N考核电量＝调度图电量＋库容改正电量
其中库容改正电量＝（调度图库容－时段末库容）/耗水率
耗水率为调度图计算中用到的耗水率；
1.2.4考核总流程
总流程图
1.3数据库表结构设计
1.3.1jszf_centersta：
考核电站定义表
列名
类型
属性
说明
csid
Number（10）
NOTNULL
电站编号ID
CSNAME
VARCHAR（50）
NOTNULL
电站名称
REgionID
Number（10）
NOTNUL
区域ID
主键
csid
1.3.2jszf_region：
区域（方案预定义）定义表
列名
类型
属性
说明
RegionID
Number（10）
NOTNULL
区域ID
RegionName
VARCHAR（50）
NOTNULL
区域名称
主键
RegionID
1.3.3jszf_resultGrid：
网（方案）考核结果方案特征表
列名
类型
属性
说明
MARK
VARCHAR（50）
NOTNULL
区域名称
bt
Time
开始时间
et
Time
结束时间
ct
Time
计算时间
factEnergy
Number（15,6）
实际电量
eCap
Number（15,6）
库容差折合电量
eCheck
Number（15,6）
考核电量
eInCrease
Number（15,6）
增发电量
EWR
Number（15,6）
水能利用提高率
jieyuewater
Number（15,6）
节约水量
WaterUseLv
Number（10,2）
考核水量利用率
WaterHaoshuiLv
Number（10,2）
考核平均单耗
主键
MARK
1.3.3jszf_result：
电站考核结果方案特征表
列名
类型
属性
说明
MARK
Number（10）
NOTNULL
区域ID
CSID
VARCHAR（50）
NOTNULL
区域名称
bt
Time
开始时间
et
Time
结束时间
ct
Time
计算时间
blevel
Number（15,6）
实际期初水位
elevel
Number（15,6）
实际期末水位
factEnergy
Number（15,6）
实际发电量
k
Number（15,6）
出力系数
r
Number（15,6）
弃水期负荷率
eCap
Number（15,6）
库容差折合电量
eCheck
Number（15,6）
考核电量
eInCrease
Number（15,6）
增发电量
EWR
Number（15,6）
水能利用提高率
CheckElevel
Number（10,2）
考核期末水位
jieyuewater
Number（15,6）
节约水量
checkavghead
Number（15,6）
考核平均水头
CHECKAvgHAOSHUILV
考核平均单耗
headloss
Number（15,6）
水头损失
jieyuewater
Number（15,6）
节约水量
WaterUseLv
Number（10,2）
考核水量利用率
YueshuFlag
Number
（1）
约束条件是否保存标记
ECapFlag
Number
（1）
库容差电量计算采用标记
AvgInQ
Number（10,2）
实际平均入库流量
FactDisQ
实际平均弃水流量
CheckDisQ
考核平均弃水流量
主键
MARK+CSID
1.3.4jszf_resultp：
电站考核结果过程表
列名
类型
属性
说明
Mark
Number（10）
NOTNULL
电站ID
CSID
VARCHAR（50）
NOTNULL
区域名称
timeTypet
Time
时间类型
calcType
Number（15,6）
计算类型
inflow
Number（15,6）
入库
sysflow
Number（15,6）
综合利用
genflow
Number（15,6）
发电流量
flowdisp
Number（15,6）
弃水流量
blevel
Number（15,6）
时段初水位
elevel
Number（15,6）
时段末水位
bcap
Number（15,6）
时段初库容
ecap
Number（15,6）
时段末库容
load
Number（15,6）
考核出力
e
Number（15,6）
考核电量
head
Number（15,6）
水头
tailwater
Number（15,6）
尾水位
factE
NUMBER（15,4）
实际电量
主键
MARK+CSID+T
1.3.5jszf_setCalc：
默认考核方式定义表
列名
类型
属性
说明
CSID
Number（10）
NOTNULL
区域ID
bun
number
timeType
VarChar
计算时段类型旬,日
calcType
VarChar
计算方法类型日或日调节以下,季或季调节以上
主键
CSID+bxun
1.3.6jszf_SetID：
考核电站数据点号定义表
注了可不设置的列均把点号设置为-99，另外平台数据库里没有的点号也均设为-99
列名
类型
属性
说明
CSID
Number（10）
0
电站ID
Curve_cap
Number（10）
库容曲线ID
Curve_ENERGY
Number（10）
蓄能曲线ID
CURVE_TAI
Number（10）
尾水曲线ID
CURVE_HLOSS
Number（10）
水头损失曲线ID，可不设置
CURVE_EXP
Number（10）
全厂预想出力曲线ID（暂时可不设置）
CURVE_WRATE
Number（10）
耗水率曲线点号，可不设置
SEQ_SYNUSE
Number（10）
综合利用点号（暂时不用设置）
SEQ_FLOODLIMIT
Number（10）
防洪限制水位点号（还须在sequence中定义）
SEQ_CHECKLEVEL
Number（10）
核定运行水位点号（还需在sequence中定义）
SEQ_DT
顶托水位点号，须在sequence
DISPATCHGRAPH
Number（10）
调度图点号
ENGINEGROUP
Number（10）
机组群点号（暂时可不设置）
SEN_UPWL
Number（10）
坝上水位点号
SEN_TWL
Number（10）
坝下水位点号，可不设置
SEN_INFLOW
Number（10）
入库流量点号
SEN_OUTFLOW
Number（10）
出库流量点号
LargeGenQID
Number（10）
大机组发电流量点号
FloodQ
Number（10）
弃水流量点号
SEN_ENERGY
Number（10）
发电量点号
SEN_PLANLOAD
Number（10）
出力计划点号（暂时可不设置）
ECHECK
Number（10）
考核电量点号（上传，可不设置）
ECAP
Number（10）
库容差折合电量点号（上传，可不设置）
ECHECKL
Number（10）
考核期末水位上传点号，可不设置
EWR
Number（10）
水能利用提高率上传点号，可不设置
SEN_UnitEbyWater
Number（10）
全厂单耗点号
主键
CSID
3.8jszf_setParamDesign：
考核电站设计参数数据表
列名
类型
属性
说明
CSID
Number（10）
NOTNULL
区域ID
REDTYPE
number
调节性能
LNORMAL
Number（16,6）
正常水位
LDAED
Number（16,6）
死水位
LOADSURE
Number（16,6）
保证出力
ECAP
Number（16,6）
装机容量
SEflag
NUMBER
（1）
小机流量是否有计算标志，0-没有；1-有
主键
CSID+bxun
1.3.7jszf_setParamRun：
默认考核电站运行参数数据表
列名
类型
属性
说明
CSID
Number（10）
NOTNULL
区域ID
R
number
弃水期负荷率
k
Number（16,6）
综合出力系数
EAvg
Number（16,6）
多年平均电量
WLECHECK
Number（16,6）
考核水位
HeadLoss
Number（16,6）
水头损失
主键
CSID
1.3.8jszf_setShow：
调度图显示坐标特征数据表
列名
类型
属性
说明
CSID
Number（10）
NOTNULL
区域ID
DispGraphYMin
Number（16,6）
调度图最低坐标
dispgraphYstep
Number（10）
步长
dispgraphYnum
Number（10）
格数
capunit
Number（10）
数据库中库容单位
energyunit
Number（10）
电量
xunengunit
Number（10）
蓄能
outputunit
Number（10）
出力
capunitshow
Number（10）
界面显示库容单位
energyunitshow
Number（10）
电量显示单位
xunengunitshow
Number（10）
蓄能显示单位
outputunitshow
Number（10）
出力显示单位
dotcap
Number
（2）
界面显示库容小数位数
dotenergy
Number
（2）
电量小数位数
dotxuneng
Number
（2）
蓄能小数位数
dotoutput
Number
（2）
出力小数位数
主键
CSID
如果是多站，各站显示单位要设成一致。
1.3.9jszf_yueshu：
电站考核方案详细约束过程数据表
列名
类型
属性
说明
Gridid
CSID
Number（10）
NOTNULL
电站ID
MARK
VARHCAR（100）
方案名
t
time
时间
M_SysflowMinOutQ
Number（16,6）
最小出库限制（综合利用）
M_SysflowMaxOutQ
Number（16,6）
最大出库限制
M_smallGenQ
Number（16,6）
小机组发电流量
M_evaleakQ
Number（16,6）
渗漏、蒸发流量
M_irigationQ
Number（16,6）
灌溉引用流量
M_strobeQ
Number（16,6）
M_xuanbeiQ
Number（16,6）
旋转备用
M_chongshaQ
Number（16,6）
冲沙
M_OtherQ
Number（16,6）
其它流量
M_stMaxOutput
Number（16,6）
最大出力
M_stMinOutput
Number（16,6）
最小出力
M_stLoadRate
Number（16,6）
负荷率
M_stMaxZ
Number（16,6）
最高水位
M_stMinZ
Number（16,6）
最低水位
主键
CSID+Mark+t
1.3.10jszf_Engines：
机组定义表
列名
类型
属性
说明
CSID
Number（10）
NOTNULL0
电站ID
EngineType
Number（10）
1
机组类型
EngineID
2
机组ID
NHQID
3
NHQ曲线ID
ExpID
4
预想出力曲线ID
SatusID
5
状态点号
N
Number（10,2）
6
容量
Name
7
机组名称
Time
Date
投运时间
主键
CSID+EngineType+EngineID
1.3.11jszf_EngineType：
机组类型定义表
列名
类型
属性
说明
CSID
Number（10）
NOTNULL
区域ID
EngineType
Number（10）
机组类型
TypeName
Char（10）
类型名称
主键
CSID+EngineType
1.3.12jszf_sequence：
数值序列定义表
列名
类型
属性
说明
SEQID
NUMBER（4）
NOTNULL
序列数据ID
SEQNAME
CHAR（24）
序列数据名称
SEQCycle
NUMBER
（1）
循环序列周期定义
CYCLE
NUMBER
（2）
循环序列数
UNITT
NUMBER
（1）
定义周期的时段长
ADDV
NUMBER（11,3）
附加值
主键
SEQID
定义系统使用数据序列,可使用的序列周期下表:
SEQCycle
周期长度/时段长
1
秒
2
分钟
3
时
4
日
-1
旬
-2
月
-3
年
1.3.13js
升级会员 