节能发电调度下梯级水电站短期优化调度研究

随着我国节能发电调度政策的逐步实施,梯级水电站在新的调度方式下如何优化运行已成为当前重要的研究课题.以总蓄能耗用最小为目标,研究了梯级水电站节能运行的短期优化调度模型,采用退火遗传算法进行求解,并对火溪河梯级水电站进行了实例计算.结果表明,该短期优化调度模型能够提高梯级水电站水能利用率,适应节能发电调度的要求.     

水电站群发电能力的优化方法及应用分析

针对水电站群中长期发电计划编制的调度期末控制水位决策需求,建立以发电能力最大为目标的水电站群联合优化调度模型,并采用改进的逐次逼近与离散微分动态规划组合算法进行求解。以华电贵州区域乌江和北盘江两流域水电站群为例,采用2013年实际来水过程计算,通过与发电量最大、补偿效益最大等传统优化目标对比分析。结果表明:本文模型可根据各电站发电效率变化情况自动确定水库蓄放策略,实现水电站群调度期末控制水位及对应发电计划过程的同步优化,准确体现水电站群调度期内总发电量和调度期末总蓄能量的动态博弈关系。     

考虑水流滞时影响的梯级水电站群短期优化调度研究

针对梯级水电站群短期统一优化调度中调度期水量不平衡问题,基于水量平衡原理提出了考虑水流滞时影响的梯级水电站群短期统一优化数学模型,将受水流滞时影响的调度期分为受前一调度期影响时段、本调度期影响时段和影响下一调度期时段3部分。在此基础上,采用基于POA的模型分块求解方法,选取大渡河瀑布沟及以下梯级水电站群开展实例研究。结果表明,采用的方法能够很好地克服水流滞时所带来的计算困难,较好的体现受水流滞时影响的调度期发电效益,简单实用,有较强的通用性。     

大规模水电系统短期调峰电量最大模型及其求解

针对国内短期水电系统发电调度中较常用的调峰电量最大目标函数，给出了一种替代目标函数的基本形式，并对其合理性进行了理论探讨。设计了周期性模型，用于确定各水库的滞时区出库流量和调节性能较差水库的控制期末水位。采用改进的直接搜索法求解考虑水流滞时情况下的短期水电站群发电优化调度问题。设计了一个尽可能避免弃水的局部修正策略，考虑了电站出力波动、开停机持续时间、开停机次数、出力运行区域、系统容量备用等约束。结合福建水电系统的实际情况，对提出的短期调峰电量最大模型进行了验证。     

梯级水电站优化调度的改进粒子群算法

针对粒子群算法易陷入局部最优的缺点,提出了一种双适应度方法、动态邻域算子和随机动态调整惯性权重机制有机结合的混合改进策略.算例计算表明,该改进策略能增强粒子的局部收敛能力,加快算法的收敛速度,便于处理复杂约束条件,为求解具有复杂约束条件的非线性规划问题提供了一种简单有效的方法.文中探讨了梯级水电站优化调度的相关问题,考虑了丰枯分时电价因素,建立了梯级水电站长期优化调度数学模型,并应用改进粒子群算法进行求解.实际梯级水电站计算表明,该模型使枯水期大部分时间出力均匀平稳,丰水期能兼顾防洪和蓄水的不同要求,有利于电力系统的稳定运行.改进粒子群算法计算速度快、收敛精度高,为梯级水电站长期优化调度提供了一种简单实用的求解方法.     

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。     

金沙江梯级水电站群联合发电运行三种常规调度方法研究

采用常规调度图、蓄能调度图和调度函数三种常规调度方法对金沙江中游梯级水电站群的联合发电运行进行分析、计算,在同一条件下对三种调度方法的模拟结果与发电量最大模型及保证出力最大模型的结果进行了对比。从不同侧面对这3种方法进行了分析比较,给出了较为客观的评价,为水电站寻找调度规律、拟定运行指导准则提供重要的参考价值,为未来中长期发电计划的制定提供可靠依据。     

市场环境下梯级水电站短期优化调度研究

市场环境下,梯级水水电站的短期调度竞价报送发电计划阶段,根据预测的边际电价和入库流量,以发电收益最大化为目标制定短期调度计划;电网负荷下达阶段,根据电网下达日内96点负荷和预测的入库流量制定短期调度计划。后者在流域梯级统一调度背景下,若梯级水电站具有流域统一电价,梯级水电站短期调度以耗水量最小为目标进行优化;若梯级水电站具有不同电价,则梯级水电站短期调度以发电收入最大为目标进行优化。以市场环境下不同阶段梯级水电站制定短期优化调度计划为对象,研究梯级水电站短期优化调度模型及其求解算法,构建梯级水电站短期优化调度整体框架。研究表明,市场环境下不同阶段采用不同模型进行短期优化调度,可节约梯级水资源、增加梯级发电收益。     

基于混合整数线性规划的梯级水电站短期优化调度

基于机组特征曲线的分段线性化建立了梯级水电站短期运行的混合整数线性规划模型,它可充分考虑机组启闭约束.以清江流域水布垭、隔河岩和高坝洲梯级为实例对模型进行验证,以系统期末理论蓄能量最大为目标,采用CAMS调用CPLEX模块求解.优化2011年2月调度表明,通过模型优化调度,在产出相同电能的前提下,可节约水能0.45亿kW·h,水能节约率达16.17％.     

基于双向搜索策略的梯级水电站调峰模型

针对华东地区梯级水电站调度运行管理中电网调峰和顶潮抗咸矛盾的问题,将顶潮需求描述为流量控制约束,建立了梯级水电站群调峰电量最大模型,提出一种正反向启发式搜索方法进行模型求解,采用罚函数和可行区间预测法处理复杂的电站约束和控制条件,以提高方法的搜索效率。通过仿真编制梯级水电站调度计划进行验证,结果表明模型和求解方法可满足下游顶潮抗咸和电网调峰需求,是一种切实可行有效的方法。     

“以电定水”模式下蓄能最大与耗能最小一致性研究

梯级蓄能最大与耗能最小是"以电定水"模式下常用的2个优化准则,它们追求目标的角度不同,但本质上是一致的。传统梯级蓄能最大、耗能最小准则未考虑水电站发电效率的影响,无法真实反映梯级水库的调度目标;并且两者采用时段平均值近似计算能量,导致蓄能最大与耗能最小出现了差异。鉴于此,首先引入能效系数来表征水电站对水能资源的利用能力,对传统准则进行了改进;其次在验证了改进梯级蓄能最大、耗能最小准则一致性的基础上,建立了梯级负荷分配蓄、耗能一致性模型;最后对堵河流域潘口、小漩梯级水库进行了实例计算。结果表明:改进的梯级蓄能最大、耗能最小准则完全一致,并且较传统准则能够更加真实地反映梯级水库的调度目标。所建模型较传统模型更优,能够为"以电定水"模式下的梯级水库优化调度提供更加有效的指导。     

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。     

具有预报信息的水电站群兴利优化调度模型

以黄河上游梯级水电站群为例，考虑水电站水库已备有的短期或中长期预报方案，建立其优化调度模型。以该模型所确定的调度方案为依据，对黄河上游５座水电站的各种可能来水进行调度，从而对这些水电站的期望电能及其抽样误差作出分析。结果表明，预报信息对于合理地预估总电能具有一定意义。     

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。     

基于复杂度理论的水电站群标准化指标评价方法

当前我国水电企业发展重心从争取新项目逐渐转向存量资产精细化管理的关键阶段,为促进各水电企业开展同业对标,改进和提高企业经营水平,亟需建立一套能够适应不同特征水电站的对标评价方法,为此,本文提出基于复杂度理论的水电站群标准化指标评价方法。该方法基本原理是首先根据水电站收益成本动因初选与水电站相关的基础、收益、成本指标,对指标进行无量纲化处理,采用多元线性回归法筛选自变量指标,然后对筛选后的自变量指标进行数次线性回归分析,直至因变量指标和自变量指标处在一条直线来确定各指标的权重;然后使用复杂强度值公式计算各水电站综合多指标复杂强度值,从单站收益水平、单站支出水平、收益效率、运维效率和综合盈利能力五类综合维度进行评价;最后利用四分位数法对水电站进行多角度分析,实现水电站收支水平、管理效率和综合盈利能力的对标评价。以澜沧江、大渡河、雅砻江以及金沙江等流域共计69座水电站为研究对象,结果表明提出的评价模型能够将不同水电站置于同一层面对标评价,对查找水电企业运行和管理差距、提高水电企业经营业绩等方面具有重要的指导意义。     

基于调度特征的水电站水库丰平枯水年划分

传统的径流丰平枯划分方法未能结合水库的调节作用,因此在指导水电站水库实际调度时具有一定的局限性。本文以金沙江中游梯级水电站水库优化调度系统为例,通过对系统特征的分析,提出了基于调度特征的水电站水库丰平枯水年划分方法。其划分结果与实际调度结果的一致性高达94%,表明了该方法的可靠性。传统的水文划分是基于输入的单因子、静态划分,而基于调度特征的划分是基于输出的多因子、动态划分,可以适应复杂的实际调度情景,能更有效地指导水电站水库调度模式的选择,具有重要的实用价值。     

乌江梯级水电站联合优化调度效果分析——以应对20081106洪水为例

综合分析了应对20081106洪水的乌江梯级水电站联合调度效果及经验,并应用多元线性回归方法构建了乌江梯级水电站总发电量拟合模型,识别影响乌江梯级水电站发电量的关键因素及影响程度。结果表明,洪家渡和东风流域累计平均降雨在2008年10月和11月期间,分别比多年平均同期偏多40％～54％和71％～112％,经乌江梯级水电站联合优化调度后,梯级综合月末可用水量分别比2005～2007年同期偏高136％和162％,梯级综合发电量比2005～2007年同期分别偏多9％和141％,梯级水电站联合优化调度效果显著,且出库流量及龙头电站洪家渡的水位和月末可用水量是影响乌江梯级总发电量的决定性因素。研究结果对于从梯级水电站联合调度角度减缓极端天气事件对水电行业的影响具有重要的参考价值。     

乌江梯级水电站联合优化调度效果分析——以应对20081106洪水为例

综合分析了应对20081106洪水的乌江梯级水电站联合调度效果及经验,并应用多元线性回归方法构建了乌江梯级水电站总发电量拟合模型,识别影响乌江梯级水电站发电量的关键因素及影响程度。结果表明,洪家渡和东风流域累计平均降雨在2008年10月和11月期间,分别比多年平均同期偏多40%～54%和71%～112%,经乌江梯级水电站联合优化调度后,梯级综合月末可用水量分别比2005～2007年同期偏高136%和162%,梯级综合发电量比2005～2007年同期分别偏多9%和141%,梯级水电站联合优化调度效果显著,且出库流量及龙头电站洪家渡的水位和月末可用水量是影响乌江梯级总发电量的决定性因素。研究结果对于从梯级水电站联合调度角度减缓极端天气事件对水电行业的影响具有重要的参考价值。     

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.