短期梯级水电优化调度的逐次逼近法

受到水电站的出库流量的影响,梯级水电站间的水流滞时是动态变化的,如果将水流滞时作为常数考虑,会导致水电优化调度结果的偏差。将水流滞时表示成电站出库流量的函数形式,建立了考虑动态水流滞时的短期梯级水电优化调度模型。动态水流滞的引入,使得短期梯级水电优化调度中的优化变量在大小和时间两个维度上变化,采用常规算法直接求解困难。针对所建立模型的特点,提出了结合逐次逼近法和混合整数线性规划法的求解方案,以逐次逼近法构造了逐步逼近精确水流滞时的迭代流程,迭代流程中每次迭代为一个常规短期梯级水电优化调度问题,采用混合整数线性规划法进行求解。一个两电站测试系统和某8水库的实际梯级水电系统的算例结果表明了所提出模型和方法能够有效提升梯级水电系统的经济效益。     

考虑动态水流滞时的梯级水库群日优化调度

梯级水电站水库群短期优化调度中,通常忽略梯级水库间水流滞时的影响或将其作为常数进行考虑,实际上水流滞时是随着上级水库出库流量大小、河道槽蓄状态、区间入流等因素动态变化,想要准确预测下级水库入流是存在困难的。因此,采用多种方法筛选出影响下级水库入库流量的主要因素作为输入,利用神经网络建立输入与下级水库入库流量之间的动态函数关系。以锦东和官地水库梯级为例,建立考虑动态滞时的梯级水电站水库群日优化调度模型,并采用逐次优化法对采用动态滞时与固定滞时的优化方案进行求解和对比分析。结果表明：与固定滞时相比,动态滞时下能够更准确地描述梯级水库间的水流联系,同时能够在一定程度上增加梯级水电站水库群发电效益。     

基于模拟逐次逼近算法的梯级水电站群优化调度图研究

水库调度图是水电站发电调度运行的基础,然而现有研究和算法大都集中在单库调度图,库群发电调度图成果较少。本文结合我国开发得较为完善的乌江流域梯级水电站群,提出了一种实用的梯级水电站群发电优化调度图制定方法。该方法以单库调度图为基础,综合形成初始的库群调度图,并以此进行模拟调度,即根据两种调度图对长系列资料逐时段计算,获得两种负荷结果,最终运用库群负荷分配调整两种负荷的偏差,获得调度结果;然后以模拟调度统计的多年平均发电量最大为目标,采用逐次逼近算法不断修正两种调度图的基本调度线,最终获得满足精度要求的单库调度图和库群调度图。较常规方法,本方法方便一次性得出水电站（群）调度图。模拟调度结果表明所建立的方法有效、实用,在兼顾电网对电站要求的基础上,大大提高了梯级长期发电效益。     

梯级水电系统组合优化调度方法研究

文章提出两种基于Ｌａｇｒａｎｇｅ松驰技术的梯级水电系统优化调度算法,能够综合处理离散运行区间,最小启停机时间等离散约束、水库间的水力耦合网络约束以及水头影响。基于实际系统数据的数值仿真,表明了该算法的有效性和实用性。     

考虑水流滞时的梯级水电日优化调度模型

提出了考虑水流滞时的短期梯级水电日优化调度模型。将水流滞时表示成平均出库流量的非线性函数形式,以反映梯级水电站间水流滞时的动态特性。同时,提出了针对复杂的水流滞时、水电转换、分段出力限制等非线性函数线性函数线性化建模的新方法,通过引入多组状态变量及相关约束,将梯级水电日优化调度问题转换为线性混合整数规划问题,最后,采用CPLEX商用软件包进行求解。通过对包含13个水库、44台机组的梯级水电系统的算例分析,验证了模型的合理性和方法的有效性。     

多目标短期梯级水电优化调度混合整数模型

为了充分体现水电优化调度带来的效益,提出了多目标短期梯级水电优化调度的混合整数模型。模型综合考虑水电发电效率和调峰性能,采用了系统中总剩余负荷量和剩余负荷峰谷差两个指标来评价优化方案。针对模型中的多个目标函数以及非线性的机组运行约束,基于模糊隶属度函数和混合整数建模方法,将多目标非线性优化问题转化为单目标混合整数线性规划问题（mixed-integer linear program, MILP）,并采用先进的MILP软件包进行求解。通过某地区大规模梯级水电系统的算例分析,结果表明了所提模型的合理性和有效性。     

适应不同优化模型的水电梯级系统短期调度算法EI北大核心CSCD

短期水电系统的发电优化调度是非线性离散优化问题。随着水电系统规模的增大,该问题的求解也变得更加困难。结合考虑约束条件的优先级别,建立了适应弃水量最小、发电效益/电量最大、调峰电量最大和发电趋势吻合4个调度目标的数学模型,采用分级求解结合局部搜索的方法解决大规模水电系统短期联合优化调度问题。通过在包含45个水库的水电系统优化调度中的应用,并比较不同目标下优化结果的差异,结果表明了上述模型和方法的有效性。     

基于量子蚁群优化算法的梯级水电系统经济调度

将量子计算理论引入到蚁群优化算法中,形成量子蚁群优化算法(QACOA),用于梯级水电系统经济调度研究中,以系统在调度期内实发电能和储蓄电能最大为准则构造优化目标函数。QACOA融入了量子计算理论的叠加态和概率表达特性,以量子态为基本信息单元,将量子比特的概率幅用于蚂蚁位置的编码,利用量子旋转门实现蚁群位置的更新,达到了比常规蚁群优化算法更好的优化效果。运用QACOA对梯级水电系统经济调度进行仿真,结果表明QACOA使调度期内实发电能和储蓄电能得到了明显提高。     

基于混沌进化算法的梯级水电系统短期发电计划

提出一种求解梯级水电系统短期发电计划问题的新方法－混沌杂交进化算法（CHEA）。该算法将混沌序列与进化算法有机结合在一起,同时采用浮点数编码并构造一种新的自适应误差反向传播变异算子,从而有效抑制了进化算法的“早熟”现象和收敛速度慢等缺陷,仿真计算结果表明,该方法可以求解具有复杂约束条件的非线性优化问题,算法求解精度高,收敛速度快,从而为水电系统的短期发电计划问题提供了一种有效的方法。     

节能发电调度下的水电短期优化调度

在水电比例较大的四川电网中,水电优化调度是节能发电调度的重要环节。将水电和火电分开进行优化,得到水电的总负荷曲线。以水电出力之和与总负荷曲线的偏差最小为目标,考虑各种约束条件,建立水电优化调度的数学模型,并利用遗传算法进行求解。在遗传算法中,设计编码方案,对一天中的5个时段分别进行编码,在前期就剔除大量不满足约束条件的方案,加快计算速度。该模型已经在实际系统中开始试运行,取得了良好的效果。     

考虑水头影响的梯级水电站群短期优化调度

在梯级水电站群调度模型中恰当表述离散运行区间约束以及水头影响并在求解算法中有效处理这些因素是梯级水电站群调度中面临的挑战。文中通过将水头离散化,设定多维0-1状态变量及相关约束,建立了一个梯级水电系统短期调度的线性混合整数规划模型,能够综合考虑水头影响、不连续运行区间等约束。模型采用CPLEX软件包求解,对一个包含3个梯级水库、12台机组的梯级水电系统进行了测试,结果表明所提出的建模方法是有效的,能灵活处理受水头影响的水库群水电站短期调度中的多种复杂因素。     

线性规划在三峡～葛洲坝梯级枢纽优化调度中的应用

本文在对三峡～葛洲坝梯级水利枢纽的出入库流量、历史平均流量、梯级枢纽水头、机组出力曲线以及机组铭牌出力等进行科学分析的基础上,结合三峡工程机组安装投产的进度和电力市场当前的实际,用线性规划的方法对三峡～葛洲坝梯级枢纽的整体发电效益进行研究,制定出了三峡～葛洲坝梯级枢纽发电效益最大化的调度优化方案和实施步骤,通过在三峡～葛洲坝梯级枢纽调度中的实施,产生较明显的经济效益。该方法通过扩展,不仅可以广泛推广到同一水系的梯级流域电站的生产调度实践中,并且对类似梯级电站的其他生产流程的管理提供了分析及解决问题的方法。     

线性规划在三峡～葛洲坝梯级枢纽优化调度中的应用

本文在对三峡～葛洲坝梯级水利枢纽的出入库流量、历史平均流量、梯级枢纽水头、机组出力曲线以及机组铭牌出力等进行科学分析的基础上,结合三峡工程机组安装投产的进度和电力市场当前的实际,用线性规划的方法对三峡～葛洲坝梯级枢纽的整体发电效益进行研究,制定出了三峡～葛洲坝梯级枢纽发电效益最大化的调度优化方案和实施步骤,通过在三峡～葛洲坝梯级枢纽调度中的实施,产生较明显的经济效益.该方法通过扩展,不仅可以广泛推广到同一水系的梯级流域电站的生产调度实践中,并且对类似梯级电站的其他生产流程的管理提供了分析及解决问题的方法.     

李仙江流域梯级水库优化调度系统设计

基于对梯级水库优化调度系统的需求和开发状况的分析,结合李仙江流域梯级水库的特点和业务需求,提出李仙江流域梯级水库优化调度系统的设计原则,并对系统结构、相关研究内容及关键技术进行了概况性的描述。     

大渡河梯级水库群联合优化调度函数研究

采用＂优化-拟合-再优化-随机仿真＂技术框架研究梯级水库群联合优化调度函数：首先建立梯级水库群优化调度模型,通过改进的动态规划方法得到最优样本;然后对最优样本进行回归分析得到联合调度函数;并基于模拟调度结果采用非线性规划法直接修正调度函数;最后通过水文随机模拟技术生成径流系列,进一步检验、评价所得调度函数的效率。以长江上游大渡河梯级水库长期优化调度为对象进行实例研究,计算结果表明：对于1959-2000年实测径流系列,梯级水库群联合优化调度函数较常规调度年均发电量增幅达1.66%;对于Copula随机模型生成的水文径流系列,年均发电量提高了1.42%,经济效益显著。     

混合互补问题非精确逐次逼近法的全局收敛性

针对混合互补问题 ,提出了与其等价的非光滑方程的非精确逐次逼近法 ,并在一定条件下证明了该算法的全局收敛性     

计及动态一致性风险度量的水电短期优化调度

发电量的多期投标组合是一个动态的优化问题,决策过程中常常呈现多期风险,因而对风险的度量也应该是动态的。条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)是一种静态一致性风险度量,不适用于对发电量的时间分解进行多期风险评估。该文提出一种动态一致性风险度量,考虑风险对未来投资收益波动的长期影响,将分位数作用于静态一致性风险度量来表征多期风险的动态特征,并采用分位数回归的方法,以各期CVaR的绝对偏差加权和最小为目标函数建立数学模型,该模型可同时应用于计及风险的发电量时间分解和空间分配计算。以水电厂短期优化调度为例,说明该风险度量指标的可行性和实用性。     

逐次逼近动态规划法求解水电机组组合问题

水电站厂内机组间的发电流量分配是水电站经济运行中的一个重要混合非线性优化问题。文章设计了一种逐次逼近动态规划法,可用于求解水电机组的组合问题。该算法可有效地减少状态变量的个数,且能收敛到满意解。通过实例研究,验证了模型合理性和算法的可行性与有效性。