大规模水电站群短期优化调度方法Ⅲ:多电网调峰问题

随着我国电网和水电规模的扩大,水电系统多电网调峰的问题越来越突出。以南方电网的水电系统为背景,构建了跨流域巨型水电站群多电网调峰优化调度模型。结合凝聚函数法和多目标模糊优选法建立替代优化目标,提出逐次逼近的关联搜索算法来满足求解过程中大量的时间耦合型约束。实际运行过程表明,本文提出的模型和求解方法能够得到高效的、满足实际工程中需求的应用结果,是一种切实可行的水电多电网调峰优化调度方法。     

水电站群长期典型日调峰电量最大模型研究

针对水电站群长期优化调度与典型日负荷分配的结合问题,建立了典型日调峰电量最大模型,采用逐次切负荷算法进行各长期调度时段典型日负荷分配,并将其嵌入长期优化调度模型。以各时段典型日剩余负荷过程最大值最小化作为优化目标,从而将长期优化调度和典型日负荷分配统一于一个模型中。通过凝聚函数法进行目标函数转换,以逐步优化算法求解。实例研究表明,该模型能够体现水电长期调度的电力电量平衡需求,结果比仅考虑平均负荷的模型更合理,并能够同时得到长期调度计划和典型日负荷分配方案,对电网水火电联合调度背景下的水电站群长期优化调度问题具有实际应用价值。     

耦合联动分析理论的多调峰指标水电短期调度模型

构建适应性调峰模型是发挥水电优质调峰作用,动态适应不同电网负荷特点的关键问题之一。本文综合考虑4种调峰压力指标,引入经济学联动分析理论对指标数据序列进行平稳性和因果关系检验,明了指标间的联动变化规律,采用回归分析量化相互影响关系,以根据电网负荷需求自适应确定多调峰指标耦合建模方式,减小以往主观选取调峰指标和权重系数可能产生的不利调峰结果影响。以某水电站参与省级电网调峰为例,给出了不同典型日负荷、不同单一调峰指标模型的对比分析案例,结果表明通过多个调峰指标的联动分析构建发电优化调度模型能够更客观地描述电网的综合调峰要求,与多个常规单一调峰指标优化模型相比,调峰结果得到显著改善。     

水电富集电网大小水电可消纳电量最大协调优化调度模型

水电富集地区的小水电在电网中所占比例较大,出力波动频繁,汛期与大中型水电挤占输电通道,造成大规模窝电弃水并威胁电网安全,需要构建有效的大小水电协调优化方法。为此,以西南水电富集的某省为背景,提出了大小水电可消纳电量期望值最大短期协调优化调度模型。该模型将分区小水电作为整体,根据小水电计划与实际出力偏差,采用模糊聚类构建小水电出力场景,并应用启发式搜索和关联搜索方法进行求解。实例研究表明,本文提出的模型和方法能够合理利用大中型水电良好的调节能力实现大小水电协调,减少窝电弃水,是一种实用有效的大小水电混合分区协调优化调度方法。     

梯级水电站短期调峰运行方式研究

针对三峡梯级电站峰、谷、平典型负荷特征,建立梯级电站同(异)步式调峰和联合调峰模型。模型中考虑上下游电站间水头联系,计及水头损失,增强了调度模型的实用性和合理性。基于逐次逼近算法求解梯级调峰模型,给出了计算步骤。结合算例比较分析调峰模型,得出联合调峰能提高梯级总效益,以及增大调峰幅度不一定减少发电量等结论。     

大小水电可消纳电量期望值最大短期协调优化调度模型

水电富集地区的小水电在电网中所占比例较大,出力波动频繁,汛期与大中型水电挤占输电通道,造成大规模窝电弃水并威胁电网安全,需要构建有效的大小水电协调优化方法。为此,以西南水电富集的某省为背景,提出了大小水电可消纳电量期望值最大短期协调优化调度模型。该模型将分区小水电作为整体,根据小水电计划与实际出力偏差,采用模糊聚类构建小水电出力场景,并应用启发式搜索和关联搜索方法进行求解。实例研究表明,本文提出的模型和方法能够合理利用大中型水电良好的调节能力实现大小水电协调,减少窝电弃水,是一种实用有效的大小水电混合分区协调优化调度方法。     

福建梯级水电站群短期优化调度模型及其算法

文章建立了福建梯级水电站短期用水最小模型，利用逐次逼近算法有效地分配各水电站的负荷，使得在控制期末梯级电站消耗的水（能量之和）最少。求解该模型时综合考虑了各种约束条件，并给出了详细的求解方法，为大规模水电站群优化调度提供了例证。     

五强溪水库短期优化调度模型及应用

针对五强溪水库控制流域短期天气预报,进行短期入库流量预报,模拟不同来水情况,通过短期优化调度,控制发电方式,减少弃水损失。主要介绍了模型的设计和运用效果。     

大规模水电站群短期优化调度方法Ⅳ：应用软件系统

大规模水电系统出现了新的应用需求,其良好的通用性、交互性和智能化显得非常重要。本文系统总结了大连理工大学近10年承担完成的大规模水电短期优化调度系统软件研究与开发经验,介绍了相关系统设计开发细节,主要包括数据结构管理、大规模计算与约束条件的输入和修改、交互平台设计以及计划编制流程等,一些设计思想与技术细节对开发类似的大规模应用系统会有借鉴与参考价值。     

响应调峰需求的中小型流域梯级电站短期调度方法

当前我国许多中小型流域水电站水库调节性能较差、上下游水力联系紧密,部分机组开停机仍然依靠人工调整,如何快速制定合理的短期调度方案成为这类水电站群面临的实际难题。针对上述问题,提出响应调峰需求的中小型流域梯级电站短期调度方法。首先采用分段法将典型日负荷曲线重构为与实际负荷趋势相似但更为平整的新负荷曲线;其次以期末水位为控制目标,采用改进逐次切负荷法生成平稳且满足约束条件的初始出力过程;然后采用分段弃水修正策略,变步长增减弃水区段出力直至弃水处理完毕;最后以剩余负荷最大值最小为目标,依电站上下游顺序循环执行改进逐次切负荷法和弃水修正策略直至目标函数值变化满足精度要求。在福建金溪流域梯级水电站群的实例应用表明,本方法能够获得比目前结果更平稳的调度方案,在保证时效性的前提下可有效增加梯级发电量,响应电网调峰需求的同时实现水资源高效利用。     

调峰容量效益最大的梯级电站优化调度

为适应电力市场对水电站容量效益的需要,建立了既考虑容量效益又考虑电量效益的梯级电站优化调度模型,并提出了求解该模型的改进PSO算法,该算法能够有效处理目标函数带有层次性的多目标优化问题,具有收敛效率高的特点。用该算法对三峡梯级电站枯水期的优化调度问题进行了研究,使三峡梯级电站在获得尽可能大的调峰容量效益的同时也得到最大的电量效益。     

改进粒子群算法求解水火电系统短期负荷分配问题

粒子群优化（PSO）算法是一种基于群体智能的启发式搜索方法，应用领域很广。文中将PSO算法用于求解水火电系统短期负荷的经济分配，属于高维、强约束工程问题。分析了算法参数设置对解的影响，发现算法的局部开发能力和粒子的多样性是影响解的优劣的关键因素;提出多子群辅助的PSO算法，兼顾了对解空间的全局搜索和局部开发。实际算例证明，改进的算法是有效的。     

基于分段负荷构建策略的梯级水电短期优化调度方法

随着中国经济的快速发展,电力需求不断增加,作为中国第一大清洁能源,水电得到大规模集中投产,形成了复杂的大规模水电系统。然而,梯级电站数目增加、众多水力电力约束和时效性的调度需求使得短期水电优化调度面对严重的“维数灾”挑战。因此,提出一种基于分段负荷构建策略的梯级水电短期优化调度方法。首先,从梯级水电站调节性能,所处位置及承担任务等角度,制定出调节电站的选取规则;然后,给出将复杂的原始负荷划分为2个子负荷过程的方法,得到时间降尺度的分段负荷过程和频繁波动的剩余负荷过程;最后,给出调整方法,结合粒子群算法在不同阶段进行遍历寻优,找到目标最优时的负荷划分过程。以中国西南某流域7座梯级水电站为研究对象采用成熟的粒子群算法进行汛枯期典型日的模拟计算,结果表明所提的分段负荷构建策略能够有效降低求解复杂度,合适的分段数目能够在保证解质量的情况下提高求解效率。同时,该方法极大程度地减小了辅助电站的出力波动,这对降低调度难度、减少机组损耗有很大的帮助。因此,所提方法能够给大规模梯级水电短期调度求解困难的解决提供借鉴,具备很好的实用价值。     

风光接入下瀑布沟水电站短期调峰优化调度研究

针对水风光一体化清洁能源基地中,风光接入后水电站调峰运行遭遇挑战的问题,文章以瀑布沟水电站及周边风光电站为研究对象,探讨风光接入对于水电站运行情况及调峰能力的影响。建立以源荷匹配最优和弃电量最小为目标的短期调度模型,采用基于电网负荷原则的方法优化初始调度线生成并使用POA算法求解模型。结果表明,接入风光后,瀑布沟水电站午后水位升高;出力过程改变,午间电量存续至夜间发出;调峰能力随径流丰枯有不同程度的削弱。该研究给水电站在异质能源互补运行背景下的优化调度提供参考。     

大规模水电站群短期优化调度方法Ⅰ: 总体概述

大规模、跨流域、跨省、跨区域已经成为我国水电调度的显著特征,并成为制约我国电网安全和经济运行的重大因素随之产生了很多新的复杂调度和运行难题,如巨型电站多振动区、跨省跨区调峰、调度运行中的复杂应用需求和应用系统中实用化求解方法问题等。本文结合工程实践经验,阐述了中国水电调度与运行管理面临的新问题和挑战,针对工程实际中出现...     

灌区多目标供水优化调度模型及其求解

针对灌区水资源供需矛盾十分突出的问题，以云南曲靖灌区为研究对象，应用大系统分解协调原理，建立了两层递阶水资源优化调度模型，并采用模拟技术与优化技术相结合的途径，进行优化模型的求解，给出了优化决策算法的程序框图，合理解决了多水源、多目标、多用户、多保证率的供水调度问题。研究结果可为同类灌区水资源调度运行提供依据。     

梯级水光联合发电系统短期优化调度模型

为解决光伏电站出力可调度性弱的问题,充分挖掘已有梯级水电的调蓄能力,构建了梯级水光联合发电系统短期优化调度模型,实现梯级水光调度计划联合制定。该模型以梯级水电耗水量最小为目标,综合考虑光伏预测出力、水库运行和电网调度等约束,通过适当的模型简化和线性化方法,将原非线性模型转换为标准的混合整数线性规划模型。以四川省阿坝州小金县梯级水光联合发电系统为研究对象的计算实例表明,可以利用梯级水电调节能力平抑光伏出力波动和弥补光伏出力预测偏差,提高联合发电系统调度计划的可执行性。     

水电站短期优化调度模型的探讨

在电力市场环境下,水电站短期优化调度作为优化发电计划、指导市场竞价的重要环节,在水电站生产实践中应用广泛。目前,短期优化研究常侧重于提高算法的精度和计算速度,而忽略了短期优化调度模型本身的合理性和准确性。如短期优化调度模型中的出力系数计算问题的研究就很少,而它都是影响短期优化调度计算数度的重要因素。为此,提出了厂内经济运行为短期优化高度提供出力系数的思想。该方法能提高出力系数的精度,从而达到改善短期优化高度的目的,同时它不会增加短期优化调度的计算量,因此具有一定的实用价值。     

考虑后效性影响的梯级水库短期优化调度耦合模型研究

针对同一梯级中"以电定水"与"以水定电"运行模式并存的状况,本文从梯级总能量的角度出发,结合蓄能最大与发电量最大准则,构建了梯级水库短期优化调度耦合模型;为提高模型计算精度,考虑了水流滞时、尾水位变化后效性等影响因素,采用BP神经网络对下库入库流量、上库尾水位进行了精确计算,并提出了伴随POA算法对有后效性的梯级水库短期优化调度耦合模型进行求解。潘口、小漩梯级水库实例计算表明:所建的耦合模型能够很好地契合实际生产需求,有效提高梯级水电站的发电效益;与现有算法相比,伴随POA算法在计算时间、计算精度等方面具有一定的优势,能够满足生产实践的要求。     

大规模水电站群短期优化调度方法Ⅱ：高水头多振动区问题

高水头多振动区是我国干流巨型梯级水电站群面l临的突出运行问题之一。由于水电站需要响应复杂的系统负荷变化,导致发电水头频繁波动且幅度较大,使得机组运行要频繁跨越多个不规则振动区,严重影响水电站群及电网的安全。针对此问题,提出了求解高水头多振动区的水电站群短期调峰优化方法。该方法以机组组合为基础,分别利用动态规划技术与组合数学理论生成各组合机组的发电特性曲线与振动区,并将振动区避开策略引入逐步优化算法未进行模型求解,较好地解决了高水头多振动区凋峰问题,能够高效地得到满足工程实际运行需要的计算结果,已在红水河等流域得到实际应用。