基于高比重水电调峰能力的电站优化运行策略

针对高水电比重地区水电数量大、种类多,在系统中占主导地位的特点,提出基于高比重水电调峰能力的电站优化运行策略。该优化策略分为两层,其中电站年用水量优化层分配全年各月典型周可调电站总用水量,利用库容调节富裕或匮乏水量,使全年用水量跟随负荷电量变化趋势,一定程度上增强枯水期可调电站的发电能力。系统周电力优化层基于各月典型周可调电站分配水量优化可调电站与火电机组在周负荷曲线上各时刻出力,使水电出力尽可能平抑负荷波动,充分发挥水电调峰效益。对某高水电比重区域电网及其他不同水电比例系统进行仿真计算,算例结果验证了所提优化策略的正确性、有效性和通用性。     

水电富集区域电量送出能力提升的源储协同优化运行方法

针对可再生能源出力的强波动性、间歇性导致电力外送断面出现短时间尺度重过载、清洁能源送出消纳困难等问题,提出了水电富集区域电量送出能力提升的源储协同优化运行方法,该方法定义了衡量断面外送电量的量化指标,以系统发电成本最小、断面输出电量最大、储能消耗电量最小为目标,建立多目标优化模型,通过求解帕累托前沿,结合熵权双基点法,得到折中最优点。对我国某省级电网算例的仿真结果表明,该方法可有效通过水电、火电和储能的协同优化运行提升断面外送可再生能源的发电量,在保证系统安全稳定运行的前提下提升了可再生能源的消纳率。     

高水电比重系统随机电力电量平衡模型与算法

针对高水电比重系统中电力电量平衡问题,首先考虑利用典型周负荷曲线进行电力电量平衡分析,以更好地计及工作日和非工作日不同的负荷曲线对可调水电站库容及火电站开机的影响。为恰当考虑风电场和光伏电站出力的不确定性和波动性,建立了基于随机优化的随机电力电量平衡模型,从概率的角度更好地分析和衡量风光电站对电量平衡的贡献。为方便该模型的求解,对非线性的水电转换函数进行线性化处理,得到混合整数规划模型,采用CPLEX对模型进行求解。以某高水电比重系统作为算例进行仿真分析,验证了所提随机电力电量平衡模型与算法的正确性和有效性,从概率的角度定量分析了风光电站的电量贡献。     

基于四川水电调峰外送情景下的受端电网接纳空间分析

当前有关四川水电跨省消纳研究多以水电外送电量最大化为目标而忽视了受端电网调峰压力问题,实际上若受电区调峰形势严峻,则难以实现水电跨省最大化消纳的真正落地。鉴于此,为缓解四川水电跨区消纳与受电区调峰压力之间的矛盾,文中在考虑受电区本地清洁能源消纳和电力系统可调容量基础上,以外送水电负荷追踪能力最大化为目标,构建了四川水电调峰外送方式下的受端电网接纳空间测算模型,以重庆电网为算例,设置汛期高负荷水平日、中等负荷水平日和低负荷水平日3种场景,计算了重庆电网接纳空间水平,然后与四川水电常规外送方式进行比较,结果表明：四川水电调峰外送方式下,3种场景中重庆电网可在其调峰能力之内接纳四川水电54 525 MW·h、31 340 MW·h和22 082 MW·h;四川水电调峰外送情境下,主要承担重庆尖端负荷,削减了电网负荷峰谷差,3种场景中受电区调峰压力分别降低了20%、14%和9%;与四川水电常规外送方式相比,四川水电调峰外送方式有效降低了重庆调峰运行成本,缓和了受电区调峰压力,更有利于电力系统安全经济运行。     

云南省水电集群出力特性

目前云南省电力供需形势分析时,仅将全省单个电站或流域的出力特性简单叠加作为全省水电出力特性,未将全省水电作为一个整体深入研究,忽略了不同河流水文的差异。为此,统计了云南省六大水系上多座水电站近54年的来水情况,分析了流域内和流域间的来水补偿特性,提出了基于年均发电量的全省水电集群方法,并以实例验证了集群后全省水电出力曲线与单电站出力曲线简单叠加的区别。     

南方区域西电东送输电效益提升措施研究

  目的  针对现有水电消纳研究角度相对单一、定量和全局分析不足的问题,系统性研究云南富余水电消纳措施,量化分析未来一段时间内南方区域弃水形势。  方法  提出云南富余水电消纳方向,在此基础上明确西电东送通道输电能力及裕度。  结果  基于统筹协调的原则,有针对性地提出现有通道优化利用和两广断面输电能力提升两类清洁水电消纳措施。  结论  首次实现规划环节和调度运行环节的协调统一,进一步提高南方区域西电东送通道的利用效率和输电效益。     

基于决策树的大小水电长期协调调度模型及应用

针对西南水电富集地区大小水电抢占输电通道外送电力的问题,构建了基于决策树的大中型水电与小水电长期协调调度模型,以水电总体可消纳电量最大为目标,以确定性逐次优化方法（POA）对历史长系列水文资料进行模拟调度,在此基础上采用决策树挖掘大小水电长期协调调度规则,在应用阶段,结合CFS降雨预报信息,预报大中型水电站径流和小水电发电能力,并作为决策树输入,以获得面临时段大中型水电站的决策出力。云南省德宏地区大规模大、小水电混合分区实例应用结果表明,该模型能够有效利用具有良好调节能力的大中型水电站协调大小水电运行,提高外送通道利用率,为电力调度部门提供了一种良好的大小水电长期协调调度方法。     

混合电源系统接纳风电能力的一种新算法

从某典型水电厂日发电量方块图入手,叙述了常规电源为风电调峰的机理,通过梳理相应依存关系,分析和比较后选用考虑水电电量的计算方法,关键是增加了对风电出力的随机性和波动性的考虑。在考虑水电电量的基础上,对原有电量模型和计算方法进行完善和改进,给出一个适合电网运行、计算简便、数据准确的风电接纳能力计算方法的步骤及逻辑框图。新算法利用大型水电厂的调节能力,平滑原本随机的风电出力,使风电与水电出力之和保持基本稳定。在考虑水电电量的基础上,先算出水电可平衡的风电出力,再确定火电可平衡的风电出力,以此确定混合电源系统可接纳风电能力。     

水电富集地区电源受阻分析与协调方法及其应用

针对我国西南地区在汛期或来水集中时,大规模电源集中发电上网挤占送出通道产生大规模窝电的现象,提出受阻地区电源受阻分析与协调方法,通过分析电网中受阻线路并确定受阻电量,建立上网电量协调模型,在确保电网富余电能最大程度外送消纳的前提下,兼顾各电源间的利益分配协调上网电量,避免电源受阻对电网安稳运行造成威胁。实例应用结果表明,该方法具有实用性、合理性。     

计及调峰能力差异性的系统多源优化调度

针对电力系统调峰能力、负荷及新能源出力的显著性差异,分别建立新能源全额消纳和消纳量最大化两种优化调度模型。前者系统调峰能力强、负荷量大,新能源按预测值消纳,火电承担基荷,水电根据风电、光伏和负荷的波动优化调整;后者适用调峰能力较弱情形,优先以新能源弃电量最少为优化目标,并结合运行成本最优,建立多源互补优化模型。针对传统非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解优化模型存在计算速度较慢,种群多样性较差等缺陷,提出基于正态分布交叉算子和动态变异算子改进的NSGA-Ⅱ算法,改进后的算法的计算速度和收敛性能均显著提升。算例仿真表明两种模型应对不同的调峰情形时,同时兼顾运行经济性和新能源消纳最大化,可作为大规模新能源并网后日前调度方式安排的依据,具有理论意义和实践价值。     

考虑弃水电量机会损失的水火电短期联合优化调度

针对传统大型水火电系统联合优化模型成本计算单一问题,考虑水电因弃水导致的机会损失,并考虑水火电爬坡约束、水电振动区约束等多种复杂约束,构建以火电运行成本与水电弃水电量机会损失之和最小为目标的水火电短期优化调度模型。将模型中非线性约束转化为线性化约束,并使用商业优化软件CPLEX中内置的分支定界法进行求解。算例仿真表明,按此优化准则下的最优策略运行,虽然火电运行成本有所增加,但弃水电量大大减小,水电能源利用率明显提升,计算结果更加符合实际情况。     

动态规划法求解水电站保证出力maxmin模型

针对计算水电站保证出力时等流量法较粗略、结果偏差较大,等出力法结果相对精确但多轮试算过程烦琐等问题,建立了水电站的maxmin最大最小模型来求解保证出力,并采用动态规划法寻优,得到可靠优化解。结合丹江口水库的实例分析表明,此模型求得的最小出力与等出力法求得的保证出力相同,且求解更方便可靠。     

新改进的水电厂耗水率考核方法

耗水率是考核水电厂发电能力的重要指标,一般计算方法很难评价水电厂之间及同一水电厂不同时段的发电效益,因此引入标准耗水率的考核方法,并基于水能计算公式的梯级长期平均耗水率计算新方法考核整个梯级水电站的发电能力,避免了常规梯级耗水率计算方法的弊端。     

挪威水电资源的开发和利用

挪威号称 水电之国 ,其电力的99.7%为水电,已有100多年水电开发的历史,水电使挪威从一个贫困国家发展成为一个现代化工业国家.挪威在水电开发技术上,广泛采用隧洞引水及地下式厂房、隧洞不衬砌、气垫式调压室、水下岩塞爆破等技术,大大降低了电站建设费用;在水电资源的利用上,通过建立电力市场、进行跨国电力交换,使水电资源得到优化配置和更充分利用;同时特别注意水资源的保护,使水资源在整体上发挥社会、经济、环境和生态的综合效益.挪威水电资源的开发利用技术和管理经验对我国的水电开发具有一定的借鉴意义.     

关于水能计算中K值的探讨

水能计算广泛应用于流域规划、水电站设计、水电运行、优化调度、节水增发电考核等多种领域和工作中。但目前所采用的水能计算方法存在一定的不准确性。通过分析计算,指出了该方法的缺陷,并提出了改进的思路和方法。     

Hydropower Systems and Hydropower Potential in the European Union Countries

Hydropower is today the most important kind of renewable and sustainable energy. Resources of hydropower are widely spread around the world. Hydro energy is the most reliable and cost effective renewable energy source. It is obvious that among all the renewable energies, hydropower occupies the place in the world, and it will keep this place for many years to come. Hydroelectric energy is responsible worldwide for some 2600 TWh of electricity output per year, which means about 20% of the world's entire electricity demand, making it one of the most reliable and cost effective renewable energy sources. In 2001, the largest hydropower generating countries were Canada (333.0 TWh), the United States (201.2 TWh) and Norway (120.4 TWh). Hydroelectric power consumption in the EU grew by nearly 27% between 1991 and 2001. In 2001, hydro accounted for approximately 5% of total EU power consumption. France is the EU's largest producer of hydroelectricity. In 2001, generation capacity of hydropower was about 25,000 MW in France.     

分时电价制下水电站效益特征分析

在考虑电网供需平衡的同时,针对分时电价制度,采用随机分析的方法,导出了水电站的效益期望函数．效益期望函数的性质说明用效益期望最大模型的最优解能指导实际运行．     

班电量考核制度下龙首电站水库优化调度研究

水库优化调度是水能高效利用,提高电站经济效益的有效措施。如何增发电量促进经济效益最大化已成为龙首一、二级水电站亟待解决的问题。文中从管理体制方面入手,研究班电量考核制度下的水电站水库优化调度,结果表明班电量考核制度在拦蓄洪水、提高水情预报准确率、增发电量上有显著的作用,为提高水电站运行和综合管理水平提供依据,为以后水电站水库优化调度工作提供新思路新方法。     

水电参与电力市场竞争若干问题研究(二)

结合水电的特点,从充分利用水电资源、优化资源配置、坚持可持续发展的战略出发,探讨了市场化环境下水电参与竞价上网的几个核心问题:最大限度地减少弃水、梯级水电站参与竞争的协调机制等,并提出了相应的解决方案。