C-6

C-6 水电站定出力调节计算(试算法)程序

作者 唐文华(水电部天津勘测设计院) 校核 潘东海(水电部天津勘测设计院)

一、 功能

当水电站的出力过程、入库流量、库容曲线、下游水位流量曲线、正常蓄水位和计算期内最低限制水位等资料为已行时，可用本程序进行水电站定出力调节计算。经过计算，用CE-150打印机或宽行打印机输出所要求的水能资料。需要时，程序中的有关子程序可以作为程序块编入程序，以便进行不同调节期组成的调节计算。 二、 变量说明

程序中有输入变量21个，其它变量45个，共计66个变量。各变量的名称和意义等说明于表1。

变 量 说 明 表1 变量分类 符 号 意 义 界 偶 一、输入变VG 正常蓄水位的库容 量简变 VH 最低限制水位的库容 M 插值曲线的结点数 KK 控制变量： KK=0，执行两次子程序2400； KK=1，仅执行一次子程序2400 SA 控制变量： SA=2线性插值 SA=3三点插值 B 控制变量： B=0，用CE-1500打印 B=1，用宽行打印 B1 水位高于正常蓄水位时控制弃水流量 步长大小的变量 B2 水位低于限制水位时控制溢出的变量 AB 计算期首时段序号 AC 计算期末时段序号 EP 试算中允许的出力差值 E9 第二次执行子程序2400时的EP值 A1 试算中控制发电流量 QO变化步长大小的系数 A9 第二次招待子程序2400时的A1值 数 组 M(I) 时段序号 (AB:AC) Q1(I) 入库流量 (AB:AC) N(I) 要求的出力 (AB:AC) VV(j),HV(j) 库容曲线结点座标 (I:M) SS(K),HS(k) 下游水位流量曲线结点座标 (I:M)

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一、其它主Aj 要变量简F 变 X,Y G VB V QO QI GA NT NC KA 数组 DN SU VC HC DH N DQ QO(K) QG(K) V(K) VC(K) H(K) HC(K) DH(K) X(I)，Y(I) E(K) 存放A1的变量 时段数 插值时插点的座标 控制变量： G=1，曲线被赋值以库容曲线； G=2，曲线被赋值以水位流量曲线 前时段的库容 计算时段的库容 发电流量 入库流量 每次弃水流量 初始出力 出力 控制变量 KA=0，则QO-QI(K) KA=1，则QO=QO(K) 出力差，DN=NT-NC 符号变量，SU=SGN(DN) 平均库容 平均水头 水头 出力(用于输出表中) 弃水量 调节流量 弃水流量 库容 平均库容 水位 平均水位 水头 插值曲线结点座标 电量 (AB:AC) (AB:AC) (AB:AC) (AB:AC) (AB:AC) (AB:AC) (AB:AC) (AB:AC) (AB:AC) 三、 计算方法概述

在计算时段内，计算与已知出力相等的出力，该出力与其应的水能指标即为所求。

已知：QI、VB，设QO，用时段内水量平衡方程式：V=VB+QI－QO，计算V。并用下二式判断：

V=VH……………………………………………(2) 如果上二式满足，进而计算出力差ND，并用下式判断：

ND<=EP……………………………………………(3) 如果满足上式，则结束时段计算，转入下时段计算。否则： 若不满足(1)式，则弃水处理；

若不满足(2)式，机器溢出(不允许出现这种情况)；

若不满足(3)式，则增减QO，重复以上计算，直到满足为止。

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四、 几点说明

(一)本文的定出力试算法与等出力试算的不同点是不做满足期末库容差(允许的)的试算，而做满足时段出力差(允许的)的试算。因此，方法简单，收敛较好。同时程序中还设置了自动减小步长的段落，进一步改善了试算过程，提高了计算精度。

(二)程序分两步计算，即：

第一步，先将QI赋于QO，选用较大值的步长系数A1(一般可用5以上)和EP(一般可用0.05万千瓦以上)，启动机器进行粗算。

第二步，以前一步计算的QO(K)，分别赋值于相应时段的QO，并选用较小值的A1(一般在3以下)和EP值(一般在0.005以下)。该步机器自动进行计算，最后输出成果表。

如果要求进行粗算(只进行第一步计算)，把变量赋值以1。运算后便输出粗算的成果表。

(三)如果计算中听到三次连续音响，稍停后便输出不完全的成果表，这说明当前时段的入库流量或库容较小，已不能满足负荷要求。

(四)计算单位：库容为秒立米月，水位为米，流量为秒立米，输入的出力为万千瓦，输出表中的出力为千瓦。 五、 算例

已知某水电站11月至翌年5月的出力过程为：8.43,8.24,7.98,7.63,7.49,7.25和7.16。库容曲线如表3，下游水位流量曲线如表4。正常蓄水位为1975米，最低限制水位为1215米。求与已知出力过程相应的调节流量和库容。

库容曲线资料表 表3 结点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 座标 库容V(I) 1238.5 1300.5 1367.5 1379.5 1488.5 1637.5 1747.5 1792 1920.5 1975 49.4 50 50.4 51 52.5 53.3 53.6 54.4 55 水位V(I) 49 下游水位流量曲线表 表4 结点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 座标 流量SS(I) 100 200 300 400 500 700 900 1100 1300 1500 水位HS(I) 18.45 18.45 18.45 18.45 18.45 18.45 18.45 18.45 18.45 18.45

数据文件说明表 表5 变 量 名 变 量 数 值 VG,VH,M 1975,1215,10 KK,SA,B,B1,B2 0,3,0,5,1 AB,AC 1,7 EP,E9,A1,A9 0,1,0.0001,7,0.3 M(I),QI(I),N(I) 11,177,8.43…… VV(j),HV(j) 1238.5,49…… SS(K),HS(K) 100,18.45…… 数据文件为C-6.INT: 1975,1215,10 0,3,1,5,1 1,7

3

0.1,0.0001,7,0.3

11,177,8.43,12,138,8.24,1,125,7.98,2,149,7.63 3,205,7.49,4,209,7.25,5,239,7.16

1238.5,49,1300.5,49.4,1367.5,50,1379.5,50.4,1488.5,51 1637.5,52.5,1747.5,53.3,1792,53.6,1920.5,54.4,1975,55 100,18.45,200,18.45,300,18.45,400,18.45,500,18.45 700,18.45,900,18.45,1100,18.45,1300,18.45,1500,18.45

计算结果文件为C-6.OUT:

*********************************************************** **** 水电站定出力调节计算书（试算法） **** ***********************************************************

输入数据:

正常蓄水位库容 VG= 1975.0 最低限制水位的库容 VH= 1215.0 结点数 M= 10

控制变量 KK= 0 控制变量 SA= 3 控制弃水流量步长大小的变量 B1= 5 控制溢出的变量 B2= 1 计算期首时段序号 AB= 1 计算期末时段序号 AC= 7

时段序号 入库流量 要求的出力 11 177.00 84300 12 138.00 82400 1 125.00 79800 2 149.00 76300 3 205.00 74900 4 209.00 72500 5 239.00 71600

结点数 库容 上游水位 流量 下游水位 1 1238.50 49.00 1100 18.45 2 1300.50 49.40 1100 18.45 3 1367.50 50.00 1100 18.45 4 1379.50 50.40 1100 18.45 5 1488.50 51.00 1100 18.45 6 1637.50 52.50 1100 18.45 7 1747.50 53.30 1100 18.45 8 1792.00 53.60 1100 18.45 9 1920.50 54.40 1100 18.45 10 1975.00 55.00 1100 18.45

计算结果：

时段 入库流量 弃水流量 调节流量 计算时段的库容 电量 水位 11 177 0 285 1867 0 53.97 35.96 84909 12 138 0 284 1721 0 53.12 35.16 83029 1 125 0 280 1566 0 51.84 34.10 79246 2 149 0 283 1432 0 51.37 32.63 76562 3 205 0 277 1360 0 49.80 32.40 74504 4 209 0 279 1290 0 49.32 31.15 72223

水头 出力 4

5 239 0 284 1245 0 49.04 30.72 72334

弃水量 DQ= 0

正常蓄水位库容 VG= 1975 最低限制水位库容 VH= 1215

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