基于半方差风险计量模型的水电站发电优化调度研究

在电力市场环境下,水电站不能按发电计划执行往往会遭受经济效益损失,且欠发风险与过发风险带来的效益损失不尽相同。因此,针对水电站发电风险,提出一种分离考虑水电站欠发风险与过发风险的随机发电优化调度模型,将半方差风险计量模型引入水电站发电优化调度中,以正负风险系数分别衡量管理人员对于过发、欠发风险的主观偏好。制定三峡水电站汛前消落期周发电计划,与随机动态规划进行比较,验证了模型均衡发电效益-风险的有效性;进而针对模型正负风险系数敏感性进行分析,绘制发电效益、风险等值线图,探求理想风险系数取值区间,为调度决策人员提供决策参考与理论依据。     

基于多随机变量风险约束的水电站长期优化调度

针对市场环境下水电站如何综合考虑电价和来水等不确定性因素下的优化调度是当前研究的热点和难点,建立了考虑电价和来水等不确定性因素的风险约束水电站长期优化调度模型。根据此模型发电商可方便地在预期的目标收益和风险之间进行权衡,达到以较小的风险获得较大的收益的目的。以二滩电厂实算为例,表明了该模型的有效性。     

基于多元GARCH-VaR的水电站短期发电风险调度

发电风险调度是电力市场下水电企业风险规避及管理的一种方式。基于VaR风险测量理论,在水电站短期优化调度中考虑电价风险,提出了更易理解、更具有可操作性的风险收入指标,并将GARCH-VaR电价风险测量模型与水电站短期优化调度模型有机耦合,建立了多元的GARCH-VaR发电风险调度模型。通过实例分析得到两种极端风险调度下的出力组合方案,同时还可以根据不同的风险水平和收入期望设置风险收入限额,得到同一风险下的最优组合解,为水电站参与市场竞争、短期发电风险管控提供了决策依据。     

水电站水库预报发电调度的模糊风险分析

针对径流预报误差给水电站水库发电调度带来的风险,在采用组合模型对月径流进行预报和优化调度计算的基础上,构建了水电站水库预报发电调度的模糊风险分析模型框架,并在对入库径流进行随机模拟的条件下设计了模糊风险分析模型的求解流程。三峡水电站水库的实例应用表明,预报误差在5、10月对发电调度的影响较大,且水电站在枯水期的发电模糊风险比汛期高。     

考虑风光不确定性的分布式能源集成虚拟电厂收益-风险均衡模型

文章将风电场、光伏发电、小水电站等分布式能源聚合为虚拟电厂,并考虑价格型需求响应负荷及激励型需求响应负荷,以运营收益最大化为目标,综合考虑负荷供需平衡约束、机组运行约束以及旋转备用约束等,构建虚拟电厂常规调度优化模型,利用条件风险价值法(CVaR)和鲁棒随机优化理论构造虚拟电厂风险规避优化模型。最后,以独立微电网作为实例对象,验证了模型能够在最大化经济效益的同时,最大化利用清洁能源,合理控制运营风险,实现虚拟电厂最优化运营。     

动态规化原理在水电站厂内经济运行中的应用

本文根据动态规划最优化原理,从水电站运行中的空间、时间最优要求出发,建立了水电站厂内经济运行的数学模型。计算证明,这些模型不仅可使水电站厂内运行获得明显的经济效益,并且因计算速度快,占用计算机内存少,而为水电站厂内经济运行的实时控制创造了条件。     

电力市场环境下风-水电联合优化运行策略研究

为了促进风电场在电力市场环境下的发展,提出了一种风-水电站联合参与电力市场优化运行的策略。该策略综合考虑了从日前能量市场及调节备用容量市场中取得的收益,以期望收益最大化为目标,加入了水电站运行的限制,建立了含全天24个时段的混合整数规划模型,通过求解模型得出了各市场中的最优能量及容量申报,并基于实际的水电站与风电场参数进行了算例仿真。测试结果表明,水电站与风电场联合运行可降低风电出力的随机性对收益的负面影响,经济效益明显;风电出力的波动、能量不平衡的惩罚系数等因素都会对结果造成影响。     

考虑电价风险的水电站长期优化调度及风险评估

研究了电价的不确定性给电力市场环境下水电站长期优化调度带来的风险,建立了基于VaR的期望—风险效用函数模型。借鉴于金融学中的VaR风险度量方法计量并评估风险,运用进化规划算法求解模型,并给出算例对模型进行了验证,分析说明如何应用风险评估方法进行风险度量和评估。     

基于功效系数法的隧洞塌方风险等级评价

鉴于引水隧洞是水电站的关键工程,其安全性备受关注,基于功效系数法原理,建立了隧洞塌方风险评价模型。该模型涵盖了引起隧洞塌方风险的主要影响因子,然后将各指标划分为极大型变量、极小型变量、稳定型变量和区间型变量,并计算了各指标的单项功效系数值,基于博弈论原理确定指标的权重系数,从而计算得到隧洞塌方风险的总功效系数值。以某水电站的引水隧洞为例进行建模分析,验证了该方法是可行的。     

锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价与观控分析

针对锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价受主观性影响大的问题,在定义水电工程施工方案安全风险指数的前提下,基于改进的熵权法中的熵值确定了基坑施工方案安全风险评价各个指标项的权重,提出了锦屏一级水电站基坑施工方案安全风险评价的观控风险模型,评价了四种基坑施工方案的安全风险程度,指出各个施工方案的比较收益与风险排序明显不同,说明风险与收益之间可相互转化,只要能找到平衡点就能使承担的风险与收益同时达到理想状态。     

上游水电站初期导流条件下下游水电站施工导流风险分析

上游水电工程初期导流围堰库容较大时,其调蓄削峰作用改变了施工洪水过程的天然属性。基于"大库-小库"梯级导流系统的独特性,建立上游水电站初期导流条件下施工导流风险数学模型。综合考虑施工洪水过程、水位库容、泄流能力不确定性,采用变倍比放大法模拟施工洪水过程,利用Monte-Carlo方法耦合各风险要素估计下游水电站施工导流风险。以西南地区某流域梯级水电工程为例,分析结果表明,风险模型及计算方法是有效的、适用的,并通过敏感性分析量化了各随机参数对导流风险的影响程度,为梯级导流方案的优化设计及风险决策提供了重要依据。     

考虑抽水蓄能电站服务下梯级电站施工度汛效益补偿研究

汛期通过上游水电站和抽水蓄能电站水力电力调度,可保障下游施工在建电站度汛安全。为有效地均衡上下游风险,合理分摊合作利益,以某流域上下游电站及抽水蓄能电站为例,分析三者合作中的成本效益,构建了基于Shapley值的施工度汛效益分配模型。考虑各主体利益相关者的满意度,给出协商调节方案,对分配结果进行改进,最终实现效益补偿额的定量测算。将该模型应用到工程实例分析中,发现该方法较客观地反映了主体风险的转移规律及合作贡献程度,为实现梯级条件下主体的效益补偿提供了依据。     

GFS预报信息在水电站运行中的应用研究

针对水电站水库的中长期优化调度中若能充分有效地利用预报信息将可获得更大经济效益的问题,利用GFS发布的10~14 d降雨数值预报信息,构建了其信息的统计方法,并以预报降雨为主因子建立了二滩水电站汛期旬径流的枯、平、丰三级预报模型,基于已建立的二滩水电站有、无预报信息相结合的发电调度模型,针对汛期无径流预报的时段,利用径流定性预报结果修正改进了其调度决策。模拟调度结果表明,改进方案可行、优越。     

班电量考核制度下龙首电站水库优化调度研究

水库优化调度是水能高效利用,提高电站经济效益的有效措施。如何增发电量促进经济效益最大化已成为龙首一、二级水电站亟待解决的问题。文中从管理体制方面入手,研究班电量考核制度下的水电站水库优化调度,结果表明班电量考核制度在拦蓄洪水、提高水情预报准确率、增发电量上有显著的作用,为提高水电站运行和综合管理水平提供依据,为以后水电站水库优化调度工作提供新思路新方法。     

金鸡口水电站最小下泄流量分析

水利水电工程在发挥社会、经济效益的同时，也带来了一系列生态环境问题，关于生态环境需水量计算，我国目前尚无统一计算标准。对此，以江西省上饶市金鸡口水电站为例，基于7Q10法、Tennant法、最小连续30 d最小流量法、满足水功能区水质目标最小流量法等不同方法，对比确定了该水电站的最小下泄流量，分析了水电站运行后大坝下游最小下泄流量的满足度，并提出了保障金鸡口水电站最小下泄流量的具体工程及非工程措施。研究成果可为水电站下游河流生态系统健康保护提供参考依据。     

巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型研究

目前，水电站厂内负荷准实时优化分配在中小型水电站得到了较好的应用，而在巨型水电站却缺乏深入研究。基于巨型水电站的实际生产运行情况，充分考虑其所担负的电网调峰、调频任务，增加了避免机组负荷大面积转移的约束条件；设计了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模块；采用改进动态规划算法，以水电站耗水量最小为目标，建立了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型，并将该模型应用于四川省瀑布沟巨〖JP3〗型水电站(3 600 MW)。结果表明，通过厂内负荷准实时优化分配运行，电厂日发电耗水率由2.678 m3/(kW·h)〖JP〗下至降2.599 m3/(kW·h)；厂内经济运行效益提高近3%；平均计算耗时0.102 s。该结果为研究巨型水电站厂内负荷优化分配提供了可靠参数，其建模思路也可供类似巨型水电站借鉴和参考。