水库长期发电优化调度的不确定性分析

为了解水库调度中不确定因素对水库长期发电优化调度的影响,以三峡水库为例,根据确定性系数与预报误差的关系对入库径流过程进行随机模拟,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性的影响,不同时期选取不同的调度起调水位,运用动态规划法进行水库发电优化调度,将其结果与优化调度和常规调度结果进行比较,得出入库径流的预报误差、出库泄流能力和起调水位的变化等三个不确定性因素对水库长期优化调度的影响较大,而水位库容曲线的不确定性对结果的影响较小。并以确定性系数0.9、变异系数0.1和起调水位145m为例,综合考虑了各项不确定性因素对三峡水库长期发电优化调度的影响。结果表明,多年平均发电量减少0.94×108kW·h,这与三峡水库实际运行情况相符合。     

一种多目标水库短期优化调度方法

与多目标水库短期调度中有关的几个问题中最主要的是未来径流预报的不准确性，而径流预报结果直接影响水库调度的效果，水库运行特性是调度线的函数，水库调度线与水库运行控制和入库径流预报的可靠性之间存在着密切关系，随着预报期的延长，径流预报的准确度降低，误差加大。在径流预报的时序过程中，随着预报期的延长，径流预报的准确度降低，误差加大，在径流预报的时序过程中，各时段预报值的误差是不相同的，愈接近面临时刻的值     

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。     

基于长期水文预报的蓄能电站水库优化调度研究

为提高蓄能电站发电收益,建立了基于长期水文预报的水库优化调度方案。通过相关性分析与多元线性回归分析法进行长期水文预报。根据预报径流信息,应用动态规划法求解了未来蓄能电站水库优化调度计划。天堂蓄能电站实例计算结果表明,该方案可提高蓄能电站运行水平、增大发电收益。     

二滩水电站中长期径流预报研究

针对二滩水电站的实际径流特性和水电站发电调度的要求,应用季节性自回归模型和人工神经网络模型对二滩水电站的月径流、汛期分段和年径流预报进行研究.结果表明,这两种模型对二滩水电站的月径流预报、汛期定性预报均达到了一定精度,可为二滩水电站优化调度的径流输入提供参考依据,尤其是AR(P)模型的非汛期月径流预测和BP模型年径流预测结果可在实际运行中使用.     

东北电网水库群发电调度风险分析

针对水库调度风险分析一直为水库调度理论研究的重点及难点之一,借助东北电网水调自动化项目及多年水库调度运行经验,结合风险分析的基础理论,采用蒙特卡罗法研究了发电调度风险分析,选取一系列风险指标建立了发电调度风险分析模型,并开发了相应风险分析软件.通过在东北电网水库调度自动化系统的应用,证明了该模型计算结果的合理性,为发电调度风险分析提供了一种合理可行的途径,也给调度管理人员提供了决策支持.     

基于超短期来水预报的大规模水电站群发电计划调整策略

针对日前计划负荷和来水预测不确定性带来的水电站群超短期调度中水位难以达到预控目标的问题,提出了基于超短期来水预报的大规模水电站群发电计划调整策略。利用超短期负荷预测信息和径流预测信息,以调度期末理想水位偏差为指标对电站进行排序,生成电站集合,实时调整日前发电计划,滚动生成超短期发电计划。以我国云南澜沧江、金沙江、大盈江和李仙江干流上的22座水电站为例验证该方法的正确性,实例结果表明,该方法可充分利用超短期预报成果,实时调整发电计划,最小化调度偏差,满足超短期调度的时效性、实用性、经济性的要求,可为类似工程提供参考。     

模糊集理论与水库优化问题

本文用模糊集理论研究水电站水库优化问题,提出了来水的聚类分析方法、预报归纳演绎综合法(PID)和适应型水库调度模型,并讨论了优化调度的模糊决策问题。     

水库径流预报与发电效益双侧不确定性传递关系研究

为研究径流预报不确定性与水库发电效益不确定性之间的传递关系,在预报误差、发电效益机会损失分布拟合及优选的基础上,充分利用分布形态信息,开展预报误差分布参数对机会损失分布的灵敏度分析。锦屏一级水库实例计算结果表明,预报误差分布参数中,表征平均水平的位置参数μ对机会损失影响最为灵敏,需重点关注,而表征离散程度的尺度参数σ、形状参数n灵敏度则相对较低。研究成果为预报模型参数率定及精度评价提供了一种新思路。     

基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法

针对降雨预报不确定性带来的汛期预泄风险问题,提出基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法。利用CFS历史预报数据,建立不同预见期特定预报降雨条件下的实际降雨和入库流量的概率分布,计算不同库水位和发电决策组合下的弃水风险率。在常规调度的基础上,根据CFS降雨预报信息,以弃水风险率为决策依据,以优化的弃水风险率阈值为预泄幅度的定量指标进行调度。实例研究表明,该方法简便易行,充分利用了降雨预报信息,在汛期可提供定量化预泄决策,兼顾了效益与风险,达到了减小弃水的同时增大发电量的目的。     

考虑流量演进过程的丰水期梯级水电风险调度

丰水期梯级水电流域来水充沛,上下游水电站之间的流量演进过程对于水电站的优化调度具有重要影响。为了细致描述上下游出入库流量传播过程,结合槽蓄方程和水量平衡方程,运用马斯京根法建立了上下游流量的耦合关系,同时针对丰水期天然来水和市场电价的双重不确定性,综合考虑发电商的风险喜恶行为对调度决策的影响,构建了梯级水电风险调度模型,并利用混合整数线性规划法予以求解。算例结果表明,丰水期考虑河道流量演进过程的梯级水电优化调度模型精确性更高,在不同风险偏好下,可有效地平衡风险和发电效益之间的矛盾。     

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。     

龙羊峡水电站水光互补优化调度研究

针对光伏发电大规模并网后水电站如何运行才能有效减小光电不稳定出力对电网造成的影响问题,建立了光伏发电出力预测模型及龙羊峡水光互补短期优化调度模型,采用改进的逐步优化算法对模型进行求解,设置了6种情景分析水光互补效果。结果表明,汛期或非汛期调度期内的龙羊峡水库水位在相应时段允许范围内,优化后的水光互补系统均不存在弃水仅产生少量的弃光。研究成果为光伏大规模并网后的水光互补短期优化调度方式提供了参考依据。     

乌江流域梯级电站中各有调节电站效益贡献率分析

以乌江流域12个梯级电站为例,构建了流域梯级发电量最大模型,采用逐步优化算法(POA)和离散微分动态规划(DDDP)的混合型算法对模型进行求解,全面考虑乌江流域季调节及以上电站对整个流域中的效益情况,采用相同的数学模型和径流资料,在有无电站两种情况下研究了乌江流域梯级各调节电站对全系统的效益贡献。结果表明,梯级电站效益贡献的比例与各电站本身的调节库容和调节能力成一定的正比关系,龙头电站对整个流域梯级的贡献十分显著,但单纯将流域梯级总效益的提高归功于龙头电站的贡献并不准确,下游较大调节能力电站的效益贡献亦不可忽略。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。     

不同资本主体梯级水电参与日前市场的出清方法

当不同资本主体梯级水电站参与日前市场时,由于梯级水电中下游电站受限于径流变化和水库调节能力的特征,无法明确自身的可发电量,面临中标电量与实发电量不匹配的问题,导致出现"弃水"或"欠发"。为此,提出了梯级水电站上下游电站单独化市场竞标的三类出清方法,即二次出清、下游电站可发电量全额收购及电量转移三类方法。算例仿真结果表明,这三种方法均有利于优化出清模型,保证流域水电站水电与水资源的正常管理,减少"弃水"和"欠发",为不同资本主体梯级水电站的市场化运营奠定基础。     

基于小波分析的BP网络预测模型及其在年径流预测中的应用

鉴于小波变换序列中尺度系数系列和小波系数系列变化特征存在较大差异,提出了一种新的小波分析与BP网络结合方式,即建立两个BP网络分别对两类系数系列进行预测,再对各小波变换系数的预测值进行小波重构,获得原序列的预测值。将该模型应用于二滩电站入库年径流量预测,结果表明该模型预测精度高,可为水电站提供可靠的入库年径流预测结果。     

基于中尺度气候模式的降水对水力发电的影响

通过分析水力发电站发电量与地区降水量之间的关系建立由降水驱动的水电响应模型,并在此基础上,使用逐步聚类方法对中尺度的区域气候模式进行统计降尺度,得到未来高精度的降水数据,以此研究未来降水变化对水力发电的影响。以大渡河流域某电站为案例,对其发电量进行模拟与预报,研究在未来气候变化条件下该电站的水力发电变化。结果表明,该电站在未来不同月份和调度时期的降水变化存在差异,由此会造成未来发电高峰期缩短,发电峰值下降,但全年总发电量基本保持不变。