复杂水利-电力约束下梯级水电站短期多层级多目标优化调度研究

电网高强度的调峰调频任务和流域严格的水量调度要求,限制了梯级水电站调度运行的优化空间,造成水调电调协调困难、效益发挥不充分、机组长时间低效运行等问题。本文统筹考虑梯级水电站发电效益、调峰能力以及运行工况等目标,分别建立电网、梯级、电站等不同层级的调度模型,研究多层级多目标协同优化机制,提出模型求解方法。通过不同层级之间相互嵌套,滚动向前,在复杂水利-电力约束条件下保证梯级电站的安全高效运行。以黄河上游水电基地为例,该方法可在保障黄河流域水量调度要求和西北地区高比例风光全额消纳前提下,将梯级水电站发电量提升2.75%,耗水率降低2.38%,机组低效运行时间降低50.64%,且有效提升水电调峰能力,平滑了火电出力过程,对于梯级水电科学调度和安全运行具有科学意义和实际价值。     

三峡水电站调峰运用探析

对2003年三峡水电站投产以来的调峰运行情况进行分析总结,并结合三峡水库调度原则、梯级枢纽特性、电站机组运行特点、电网系统要求等相关因素对三峡水电站在进入正常运行期后的调峰运用进行了探讨和分析。     

基于水动力模型和遗传算法的梯级泵站优化调度研究

引滦入津输水沿线采用梯级泵站级联提水的方式工作。为降低泵站系统总能耗,在分析研究梯级泵站输水特点的基础上,设计出梯级泵站站间水位优化结合各单级泵站站内机组优化的调度方法,并利用丹麦DHI MIKE11水动力模型和遗传算法分别建立了河道水位数学模型和泵站优化调度模型,根据各泵站机组实测运行记录,拟合了机组运行效能曲线来计算功耗。结合2011年该梯级泵站运行实测数据,验证了该调度方法的合理性、有效性,能够满足梯级泵站节能降耗的要求。     

某梯级小水电站系统的运行优化调度和经济运行研究

针对河南省境内某梯级小型水电站群工程的实际,在对梯级水库短期优化调度问题进行深入研究的基础上,提出基于整个梯级电站系统最小发电耗水率的梯级电站调度模型和厂内经济运行模型。考虑到影响梯级水库短期优化调度的水量联系、水头联系和下游不稳定流以及影响厂内经济运行的机组台数、机组组合和机组间的负荷优化分配等,采用最低发电耗水率作为优化目标对该梯级电站进行计算,实现了在电厂经济运行的基础上来实现整个梯级电站的优化运行,达到增加发电效益的目的。该研究能够用来指导实际运行。     

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。     

三峡梯级水利枢纽围堰运行期发电决策支持

三峡水库2003年6月通过围堰蓄水，2003年7月第一台机组投入发电。本文针对三峡水库围堰运行期调节库容小，电站机组分阶段投入运行和梯级电站机组类型多等特点，介绍了三峡梯级水库调度自动化系统在围堰运行期的长、中、短期发电计划的制定方法，并对运行结果进行分析。     

紫坪铺电站水轮机特性及运行可靠性分析

紫坪铺电站水头变幅大，在系统中主要担任调峰、调频任务，并有较长时问带部分负荷运行。需要对水轮机的各项性能进行认真研究、分析，了解水轮机模型的性能特点。针对这些特点指导机组的调度和运行，以求机组在低事故率的情况下发挥更好的作用，主要就PO140模型转轮的性能。结合紫坪铺电站的运行条件进行了初步分析，提出了一些指导机组运行的建设性意见。     

宝兴河梯级电站优化调度的研究

宝兴河梯级电站规划为"一库八级",已投产和即将投产的电站有5座。由于该梯级各电站在径流、水库、发电引水系统、机组等方面存在较大的差异,如果将整个梯级电站作为整体进行优化调度计算,就会因缺乏大量可靠的基础数据导致计算结果的实用性降低。在充分考虑了宝兴河梯级各电站的地理位置关系、径流量、电站特性、运行检修等方面的因素,提出了简化的宝兴河梯级电站优化调度模型,该简化模型便于编制优化调度计算程序且计算结果更贴近实际。根据简化模型用动态规划法对硗碛水库进行确定性优化调度计算,通过对计算结果的分析,得出了一些用于指导梯级电站运行的调度原则。     

彭水和银盘两梯级水电站日运行优化调度研究

为了充分发挥梯级电站的发电效益,协调梯级电站运行过程,总结了将两水电站进行联合调度、优化水库日运行方式、合理利用水资源、提高发电效益的研究成果。通过建立优化模型,采用动态规划方法,合理优化彭水、银盘电站的日运行过程。结果表明:优化调度运行比银盘承担基荷和两水电站同步调峰的调度方式分别节约用水2.12%和1.24%,有效地协调了水库的运行过程,取得了较好的发电效益。     

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。     

双层耦联遗传算法求解流域梯级水电站厂内经济运行问题研究

针对梯级水电站厂内经济运行调度模型约束条件多、求解复杂的问题,提出了一种基于遗传算法的双层耦联求解算法,该算法兼有机组负荷分配和机组组合双重优化的特点,可同时求得厂内经济运行优化调度模型的全局最优解.研制开发了基于此算法的梯级水电站厂内经济运行优化调度程序软件,并且已应用于某流域梯级水电站厂内经济运行实际调度计算中,取得了较高的工程应用价值.     

溪洛渡向家坝梯级水电站联合蓄放水规律分析

传统的梯级水电站联合运行蓄放水是下游梯级水库"先蓄后放",保持高水头运用的方式,但由于没有充分考虑汛期水库发电水头受阻、水头重叠等情况,其结果不一定符合实际。针对溪洛渡和向家坝梯级组合具有上游梯级库容大、水头变幅大、受阻更多、梯级水头重叠较多的特点,并考虑梯级电站的发电特性,采用溪洛渡-向家坝联合优化调度模型,对两电站的蓄放水规律进行了研究。结果表明,上游溪洛渡电站先蓄水后放水可减少汛期梯级电站发电受阻程度,提高总预想出力,有利于提高梯级电站的发电量。     

金沙江干流梯级水电站水库群长期优化调度

以金沙江干流梯级水电站水库群为研究对象,建立了金沙江梯级水电站水库群兼顾保证出力要求的以发电量最大为目标的长期优化调度模型;考虑水电系统的调峰要求,建立了金沙江梯级发电量最大长期优化调度模型.均用逐次逼近动态规划法求解,结果表明,调峰系数不同对梯级水电站发电效益及运行方式有明显影响.     

基于市场竞价的梯级水电站群的实时优化运行研究

以对电力市场及水电交易结算方法的分析为基础,研究了梯级水电站竞价策略的流程,建立了市场出清价计算数学模型和优化思路,即提出了梯级水电站群“发电量最大优化模型-系统发电成本最小模型-电站群效益最大模型”的竞价优化运行模式。以云南省硕多岗河梯级水电站为例,对所建模型的可行性、有效性进行了论证。     

雅砻江能源基地水风光互补短期调度运行模式对比研究

随着风电和光伏装机规模及其在电网中占比的双增长,电力系统安全经济运行对调峰资源需求更大,优化调度运行方式,挖掘现有调峰潜力资源是一条有效途径。本文以雅砻江下游流域水风光一体化多能互补示范基地为研究对象,剖析了能源基地现行分散式运行模式存在的问题,提出能源基地水风光多能源集总式调度运行模式。在此基础上,构建了考虑能源基地跨区域送电、多电网调峰的多能互补短期优化调度模型,并从水风光出力过程、新能源消纳量、梯级水电出力及弃、缺电情况等四个方面对比分析了两种运行模式差异。结果表明,集总式调度运行模式能够更充分发挥流域梯级水电站调峰能力,不仅能够提高新能源消纳量,同时能够在一定程度上保障水电发电量,并能够有效解决当前运行模式在同一时刻同时存在弃电和缺电现象,体现了区域间资源互补优势。     

流域梯级大型水电站负荷偏差分析研究

流域梯级大型水电站拓扑结构复杂,存在复杂的电力联系,在一些特殊的稳控规定运行方式下,存在电力调度运行风险。通过对2019年3月14日事件的详细分析,并对数据总结研究,寻找问题原因,为进一步优化溪洛渡、向家坝流域梯级大型水电站电力调度提供了更好的技术参考,避免出现类似负荷偏差事件,提高电网可靠性和供电稳定性。     

隔河岩水电厂十年运行分析评价

阐述隔河岩水电厂十年的运行状况 ,着重分析了电厂设备和水能利用方面在承担频繁的调峰、调频、调相等功能过程中取得的成绩和存在的问题 ;提出了加强运行维护管理、提高发电负荷率、减少低负荷运行时间和旋转备用容量、实现梯级水电厂联合优化调度、提高水能利用率、发挥水电站群的补偿优势、更有效地维护电网安全等相应的改进措施     

乌江流域梯级自动发电控制研究与应用

通过乌江梯级水电站群优化调度自动发电控制理论研究,建立梯级实时控制模型,开发梯级AGC软件系统,实现水电站集控中心与电力调度机构日发电计划的在线交互会商。软件系统从电力调度机构接收梯级总负荷并进行自动优化分配,经计算机监控系统分发实时执行,为实现梯级自动优化调度奠定技术基础。流域梯级AGC优化控制策略研究及应用,使调度人员从计算、分析数据直接转入决策过程,对梯级优化调度运行具有辅助决策价值,提高了电力调度机构、集控中心对水电集群的调度能力。     

三峡梯级日优化运行模型及算法

三峡梯级水电站日运行中,给定三峡用水量制定梯级发电计划,给定梯级总负荷优化电站间负荷分配,是其两种最基本的运行方式。针对这两种基本运行方式,探讨了几种常用优化准则的数学模型。根据实际运行中梯级的各种约束条件,建立了梯级日优化运行的数学模型,给出了相应的计算方法。在计算中,考虑电站的水头变化和两坝间水流时滞的影响,对上述优化问题采用了综合改进动态规划的方法进行计算。仿真计算表明,该模型及算法能够很好地解决三峡梯级日优化运行问题,并能够满足实际运行的需要。同时,还就实时优化问题进行了探讨。