水电富集电网大规模水电站群短期实用化调度方法

超大规模水电站群优化调度"维数灾"和结果实用性问题是水电和电网运行面临的重大理论和实践难题。该文以我国西南水电富集电网百座级水电系统为工程背景,提出考虑调度特征降维的水电短期实用化调度方法。结合系统层级、空间属性、任务要求、计划特殊性等调度特征进行水电站分类分组降维求解,提出基于调峰响应的弃水修正策略和低谷时段负荷均衡削减策略,实现固定调度方式电站的校核分析与出力调整;针对中小流域梯级水电站,以总出力过程为控制条件,以总耗水最小为目标,优化梯级电站间负荷分配;针对大型流域梯级和主要水电站,构建调峰调度模型,提出平衡电站等负荷率调度方法,实现系统调峰响应和全时段负荷平衡。通过云南电网162座水电站日前计划编制实例验证,该方法能够快速给出合理的水电调度结果,满足电网实际运行的时效性和实用性要求。     

受送电规模限制下水电长期可吸纳电量最大优化调度模型

跨省跨流域水电站群发电优化调度已成为中国大水电系统调度运行的瓶颈问题,以南方电网水电站群为背景,结合其长期优化调度问题,提出水电长期可吸纳电量最大模型。该模型在发电量最大模型基础上,将电网对水电的吸纳能力和受送电量限制作为控制条件,以适应大规模水电站群优化调度的实际需要,结合逐步优化算法、离散微分动态规划算法和逐次逼近算法求解。以南方电网92座水电站组成的水电站群系统为背景的实例研究表明,该模型体现了省级电网间长期受送电需求和限制,能有效解决大规模跨电网受送电模式下的长期水电调度问题。     

快速响应负荷需求的大规模水电站群超短期调度模型

针对日前负荷和来水预测存在偏差导致日前短期发电计划应用于实时调度时,期末水位很难达到预控目标以及弃水、窝电等问题,提出快速响应负荷需求的跨流域水电站群超短期调度模型及求解方法。该模型以调度期末水位与理想水位相对偏差最大值最小为目标,利用更新、更准确的实时水情和负荷边界信息对日前制定的短期发电计划进行校验和滚动修正,较好地解决短期调度计划难以应用于实时调度的难题。以云南澜沧江、金沙江、大盈江和李仙江干流梯级水电站群为研究对象,结果表明提出的超短期模型在保证电网负荷末来数小时内电力平衡的同时,使24时水位向预控目标逼近,为次日的发电计划制定提供有力保障,也为水电超短期调度决策提供科学依据,提高云南电网水电精细化调度水平。     

风、火、水电短期联合优化调度研究

将风电引入水火调度系统中,针对风力发电的波动性和不稳定性,提出了风、火、水电短期联合优化调度策略.该策略先保证风电出力最大,火电承担基荷、出力平稳,再由水电调节补偿剩余负荷,将风电、火电与水电调度相结合,以补偿风电的不均匀性和随机性.建立了含约束的多目标非线性优化模型,模型求解采用线性加权和法处理多目标函数,外点罚函数法处理约束条件,将含约束多目标问题转化为无约束单目标问题,引入压缩因子的粒子群算法进行单目标优化.实例计算表明,该方法较好的发挥了水电站调度灵活的特点,提高了电网吸纳风电的能力,解决了不同电源的协调问题.     

电网水电站水库群跨流域补偿调度方法

文中考虑了水能利用最大化、水电站群保证出力以及电网水电负荷空间等应用需求,建立了电网水电站水库群跨流域补偿调度模型,并给出了数学模型求解方法,最后结合广西电网开展模型应用实例分析,表明该模型对于水库群年计划的制定具有一定的指导作用。     

跨省互联水电站群长期多目标联合优化调度

西南特高压直流水电与受端电网梯级水电构成了非常复杂的跨省互联水电系统,面临新的复杂协调优化问题。为此,以溪—浙直流水电输送工程为背景,提出一种跨省互联水电站群多目标联合优化调度方法。该方法建立了发电量最大和枯期典型日峰谷差率最小的多目标优化模型,并引入目标转换策略将原问题分解为多个不同峰谷差率约束的子问题;在求解过程中,根据流域间水文特性和调节性能差异实现电站分组和汛枯期分阶段协调优化,提出基于负荷重构的直流约束处理策略,并与逐步优化、动态规划逐次逼近混合搜索算法相结合,实现模型高效求解。仿真调度实例表明,所提方法可充分利用送受两端水文和发电特性差异,有效满足电网长期电量和短期调峰需求。     

改进遗传算法在韶关小水电群优化调度的应用

分析韶关地区小水电群联合优化调度的特点,结合当地实际情况,建立了小水电群优化调度的数学模型.通过对传统优化调度方法和遗传算法的基本步骤进行研究和改进,提出了基于改进遗传算法的模型求解方法,并对韶关电网系统中的两个小水电站进行联合模拟求解.实例结果表明,该方法科学可行.对提高电网运行和提高水电能源的利用具有重要意义.所提出的模型和算法已成为"韶关电网水电优化调度决策支持系统"的一部分,并投入试运行.     

考虑机组组合的梯级水电站跨省区多电网调峰优化调度方法EI北大核心CSCD

在电力大规模跨区消纳背景下,一些大型水电站群需要向多个电网送电、响应多个电网调峰需求,甚至存在单站不同机组分别向不同电网送电的情况。考虑水电站运行约束、多电网调峰需求及跨省区输电限制,提出了一种考虑机组组合的梯级水电站多电网调峰优化调度方法。该方法首先构建了水电站短期出力计算及网间电力分配的混合整数二次规划模型,采用迭代寻优方法计算梯级水电站的理想出力过程;之后以实际出力计划与理想过程相差最小为目标,结合约束简化策略构建梯级水电站短期优化调度模型,对各电站实际出力计划进行求解,并以此为基础,计算梯级水电站机组组合结果与各电网受电过程。基于溪洛渡—向家坝梯级水电站多电网调峰的仿真结果表明,所提方法可满足跨省区送电水电站复杂运行约束,有效响应各受端电网的高峰负荷需求,具有显著的调峰效果。     

基于改进粒子群算法的风水火电短期多目标优化调度研究

为消纳更多风电,提出了风、水、火电短期联合优化调度策略。该策略优先消纳风电,由火电、水电联合运行承担剩余负荷。建立了含约束的多目标非线性优化模型,采用线性加权法将多目标问题转化为单目标问题后,使用粒子群算法进行求解。实例计算表明,该方法充分利用了水电灵活性,减小火电出力波动,同时提高了电网对风电的消纳能力。     

水电站群短期调峰优化模型目标函数比较研究

水电站群机组特有的快速启停和高速爬坡能力使其成为电力系统短期调度中优质的调峰电源,对平抑消除风、光等间歇性新能源并网给电力系统带来的负荷波动有着十分积极的作用。文章首先分析了水电参与电网调峰的机理及余荷波动性评价指标,选取水电短期调峰优化调度中常用的电网剩余负荷最大值最小、剩余负荷峰谷差最小、剩余负荷平均距最小、剩余负荷均方差最小为目标,考虑短期预报误差分别设置不同来水场景,建立了响应电网调峰需求的标准混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型或二次规划(quadratic programming,QP)模型。采用商业优化软件Gurobi对所建模型进行求解,引入基尼系数和变异系数及余荷虚拟火电总费用评价不同目标函数的调峰效果优劣以期获取较优的梯级电站发电计划。北盘江梯级4座电站的实例应用表明,来水较小时余荷峰谷差最小效果最好,随着来水的增加,余荷均方差最小调峰效果逐渐变优。上述两目标可得到更平稳余荷并减小火电耗煤,可在梯级电站计划编制中根据预报来水情况优先考虑。