梯级水电站群发电优化调度策略综述

针对电力体制改革的推进,电力市场逐步建立和完善,为适应梯级电站不同的实际情况和约束条件,从多个角度考虑构建了梯级水电站群系统发电优化调度模型,基于传统优化算法求解,结合实际寻求了兼顾效率和求解质量的优化算法,为深入研究梯级电站群优化调度策略提供参考.     

金沙江—雅砻江梯级多业主水电站群联合调度补偿效益研究

针对金沙江—雅砻江梯级多业主水电站群联合调度补偿效益问题,建立了大规模混联水电站群联合优化调度模型,并提出离散微分动态规划（DDDP）和逐步优化算法（POA）相结合的自适应混合方法,实现大规模混联水电站群联合优化调度问题的高效求解。在此基础上,结合金沙江流域长系列历史径流资料,进行了不同建设运行和联合调度情景下梯级电站调度模拟,探究了金沙江中游梯级和雅砻江下游梯级的建设运行及联合调度对金沙江下游梯级的补偿作用。结果表明,金沙江中游梯级和雅砻江下游梯级建设运行可以增加金沙江下游梯级165.36×108kW·h的发电量;雅砻江下游梯级和金沙江下游梯级联合调度可增加梯级总发电量24.79×108kW·h,而金沙江中游梯级受较大保证出力的限制联合调度效益不够显著,可以通过降低其梯级保证出力,以便有效提高联合调度的补偿效益。     

不同电价政策下流域梯级水电站群长期优化调度

为定量分析、比较不同电价政策下流域梯级水电站群运营特点,结合发电侧市场开放后梯级水电站群发电计划制定的实际,考虑不同电价政策,以水电站群发电收益最大为目标,建立了长期优化调度模型,并采用粒子群算法求解模型.以我国西南某流域梯级电站群为例,探讨了不同电价政策对梯级电站群优化调度的影响.     

考虑备用情况下的梯级水电站竞价策略研究

采用科学合理的竞价策略是赢得市场先机的重要先决条件。该文在考虑备用调用不确定性及梯级水电水力约束的基础上,以梯级水电站整体期望收入最大化为目标构建了梯级水电竞价策略模型,引入粒子群算法作为模型求解算法,并以四川省大渡河流域上的瀑布沟、深溪沟梯级水电站为算例,采用该文提出的模型算法进行验证,结果表明：承担备用任务的梯级水电在竞价过程中,受梯级水力约束的影响,梯级电站申报量最值与市场价格峰值出现时刻并不同步,但整体上市场价格高时较市场价格低时申报量更高;运用该文构建的模型能得到合理的优化调度竞价结果,能充分发挥上游电站的调节能力和下游电站的发电潜力,最大限度地挖掘梯级电站联合运行所产生的效益,在考虑备用调用不确定性下梯级期望总收入为2 469万元。     

梯级电站平稳和过渡调度期运行方式的优化

建立了梯级电站短期经济运行的平稳优化模型和过渡优化模型，应用网流法实现了梯级电站短期经济调度计算，解决了梯级电站与火电系统的协调配合、变水头、弃水约束等方面的问题，完善了多调度期系统运行的优化。实例验证说明了算法的有效性。     

基于烟花量粒子群算法的水库群联合优化调度

为寻求一种水库群联合优化调度的高效求解方法,在标准烟花爆炸算法(FA)寻优机制的基础上,通过引入可有效利用粒子位置信息的量粒子群算法进化机制提升算法性能,提出烟花量粒子群算法(FAQPSO),将其应用于溪洛渡-向家坝-三峡梯级电站四库联合优化调度问题中,发现在相同求解条件下,FAQPSO更易获得高质量结果,且收敛快、鲁棒性强。同时,溪向梯级和三峡梯级两个梯级单独调度和联合调度结果表明,上游溪向梯级对下游梯级进行电力补偿,提高了四库总体发电量,验证了溪向—三峡梯级电站联合调度的必要性。     

改进粒子群算法在梯级水电站优化调度研究中的应用

针对梯级电站优化调度具有多阶段、非线性和组合性的特点,采用改进粒子群算法来求解。针对目前采用的基本粒子群算法在求解时存在易陷入局部最优和早熟的缺点,改进粒子群算法以混沌变量生成机制来增加种群的多样性,以逐步优化和随机生成相结合的方法生成初始种群,以增加粒子生成的有效性。实例计算结果表明,改进粒子群算法可以取得较好的效果,并为梯级电站优化调度提供了一种有效的方法。     

多级协同模式下华中电网大规模水电站群跨网调峰调度研究

根据华中区域大规模电站群跨省电力输送运行实际,针对水电站群优化调度需兼顾多电网调峰需求、电站出力计划编制复杂问题,提出了一种多级协同模式(MLCM)下大规模水电站群跨网调峰调度方法。以各受端省级电网余荷均方差最小为目标建立电站群联合跨网调峰调度模型,通过流域梯级电站群层级排序获得电站优化次序,简化电站间复杂耦合关系,将约束处理耦合至电站出力网间二次分配过程中,逐步迭代调整各受电网受电计划,获得满足多电网调峰需求的电站出力计划与电网受电过程。所提方法通过华中区域三葛梯级、清江梯级、沅水梯级水电站群调度模拟得到验证,应用结果显示电站出力计划在兼顾多电网调峰需求的同时充分发挥了水电站群联合调峰容量效益,具有工程实用价值。     

基于负荷曲线的水电站群短期运行效益研究

以金沙江中游梯级水电站群为例,结合电网需求,建立了基于负荷曲线运行的梯级水电站群短期联合发电优化调度模型,并采用逐次逼近法与逐步优化法的耦合算法对模型进行求解,比较分析了基于该模型的短期运行发电量效益。结果表明,梯级联合运行更符合电网调度需求,且在周调节基础上进一步日调节,综合效益增幅显著。     

基于混合蝙蝠算法的梯级水电站群优化调度研究

为进一步提高梯级水电站水库优化效果,提高水电站年发电量,本文作者以梯级电站为例,研究了蝙蝠算法的混合改进;混合了粒子群算法,以及加入小生境排挤技术;并将改进的蝙蝠算法应用于梯级水电站中长期优化调度。通过以粒子群算法、蝙蝠算法和提出的改进算法对某梯级电站进行优化计算,结果显示,改进的算法优于粒子群算法和蝙蝠算法,发电量高于其他两种算法,弃水更少,并证明本文提出的混合蝙蝠算法在求解具有复杂约束条件的非线性的梯级水库优化调度问题时,具有求解结果更优、收敛速度快的优点,为解决梯级水电站中长期优化调度问题提供了一种新的有效方法。     

基于自优化模拟技术的梯级水电站群系统保证出力最大化研究

为了实现梯级水电站群系统保证出力最大化,应用自优化模拟技术,基于梯级水库蓄放水判别系数与梯级水电站群总调度图相结合的优化调度方法,提出了梯级水电站群系统保证出力最大化的自优化模拟算法。雅砻江下游梯级水库群的实例证明该算法的优化过程既合理又可靠,可以较好地实现梯级水电站群系统保证出力最大化、系统发电量尽可能大的目标,具有重要的实用价值。     

多开发主体梯级水电站统一调度模式研究

针对目前同一河流中不同梯级电站有多个开发主体开发从而大幅增加梯级电站统一调度的复杂性与难度问题,分析了多开发主体河流梯级水电站调度管理中存在的问题,研究了多开发主体河流梯级水电站实施统一调度的必要性与有利条件。以西南某一多开发主体河流梯级为例,对流域管理委员会模式、委托管理模式、股份制运营公司模式进行了对比分析,提出了三种模式各自的适用条件。     

基于POA优化的双江口水电站对下游梯级发电补偿效益研究

为分析大渡河双江口水电站补偿调节对其下游梯级电站的发电补偿效益,建立了发电量最大化兼顾最小出力最大化的中长期水库群优化调度模型,采用逐步优化算法(POA)求解模型,比较分析了有无双江口水电站补偿下的梯级发电情况,研究了双江口水电站对大渡河梯级的发电补偿效益。结果表明,双江口水电站对下游梯级的发电补偿效益显著,其补偿调节可增加大渡河双江口以下24个梯级多年平均发电量约31.2×108kW·h,增加多年平均枯水期电量约60.2×108kW·h,提升多年枯水期平均出力166.6×104kW,提升多年枯水期最小出力205.5×104kW;按照目前上网电价水平,并考虑分期分时电价的情况下,双江口水电站的补偿调节可增加其下游24个梯级收入共计19.101×108元(含税)。     

大渡河梯级水电开发方式科学优化浅析

在大渡河干流水电规划调整的基础上,为进一步合理利用水力资源、减少淹没损失、降低开发难度,研究了水电梯级开发方式,确定了大渡河金川至丹巴河段采用安宁+巴底+丹巴三级开发,深溪沟(以下)至沙坪河段采用枕头坝一级+枕头坝二级+沙坪一级+沙坪二级四级开发的方案,使得原规划的巴底、丹巴、枕头坝、沙坪梯级的经济指标有所降低、投资增加,但使原本认为开发难度极大、实施非常困难的梯级极大增加了可行性;在开发方式研究过程中,秉承了合理开发利用的理念,不单纯追求经济效益,尽量避免或减少对环境的不利影响、减少移民搬迁,以便更为科学合理地利用水力资源。     

不同资本主体梯级水电参与日前市场的出清方法

当不同资本主体梯级水电站参与日前市场时,由于梯级水电中下游电站受限于径流变化和水库调节能力的特征,无法明确自身的可发电量,面临中标电量与实发电量不匹配的问题,导致出现"弃水"或"欠发"。为此,提出了梯级水电站上下游电站单独化市场竞标的三类出清方法,即二次出清、下游电站可发电量全额收购及电量转移三类方法。算例仿真结果表明,这三种方法均有利于优化出清模型,保证流域水电站水电与水资源的正常管理,减少"弃水"和"欠发",为不同资本主体梯级水电站的市场化运营奠定基础。     

基于变基增量动态规划梯级水电站短期优化调度研究

为提高梯级水电站整体效益,以松江河梯级水电站为例,建立了耗水量最小和耗水能量最小梯级 水电站短期优化调度数学模型,应用变基增量动态规划法,以总耗水量最小和总耗水能量最小为最优化 准则计算分析了两个计划日的梯级水电站短期优化调度。结果表明,耗水能量最小数学模型作为梯级水 电站短期优化调度的最优化准则更为准确;变基增量动态规划法求解时间短、精度高。     

流域梯级多业主电站共生机制及其稳定性

针对流域梯级电站优化运营已成为用水竞争、市场策略合作等约束下的大型、动态、高维优化问题,引入生态经济学中的共生理论,分析了梯级多业主电站间的竞合关系,通过Nash均衡博弈求解影响各电站战略选择条件的临界点,并以共生能量有效性和利益分配公平性为主要参数构建流域梯级多业主电站共生联盟稳定性评价计量模型。仿真计算结果表明,梯级多业主电站间形成共生联盟能增加梯级电站发电效益。通过共生联盟四种模式的稳定性量化对比分析可知,梯级电站对称性互惠共生模式稳定性最高。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。     

流域水电梯级开发与环境生态保护的研究进展

针对我国水电梯级建设步伐加快、水电群开发与生态环境保护矛盾日益突出、亟待开展相关预测、调控等理论与方法的研究,广泛参阅了梯级水库对河流生态环境影响的相关文献,分析了国内外研究动态,从水利水电工程效益评估、累积效应研究、环境影响与生命健康评价、调控对策研究等四方面对国内外流域水电梯级开发与环境生态保护的研究现状进行了概述.