Present Situation and Future Trends of River Basin Cascade Hydropower Dispatch China

Hydropower resources in river basins are typically developed in a cascade manner.The cascade hydropower stations use water from the same river;in a sense,they form a cluster of hydropower stations which are linked together by the river stream.The dispatch and management of the cascade hydropower stations in a river basin differ from those of an ordinary single hydropower station.Without doubt,unified dispatch can facilitate the full harnessing of hydraulic resources and is in a better position to fulfill the objectives in the development of river basin.As a result,more and more river-basin cascade power stations around the world implement unified dispatching.     

黄山电网小水电经济调度运行方式探析

文中简要介绍了黄山市水电资源的分布以及小水电在电网中的作用及生产特点。分析了黄山电网小水电经济调度运行的影响因素和存在的主要问题,并有针对性地探讨了黄山电网现有库容式电站、梯级电站、径流式电站等小水电的经济调度运行方式。通过分析和近几年来的实践证明,采取优化调度方式可提高水电站年发电量5％左右。     

基于日调峰模式的梯级电站长期调峰效益模型

多源电网环境下水电调峰能力的充分发挥能带来更大的经济效益。考虑水电站年内不同时段日调峰曲线存在差异性,首先基于日调峰运行数据利用场景同步回代缩减方法提取了单峰、双峰及月典型三种典型日调峰曲线及发生概率,其次拟合三种模式下的调峰电价曲线并依据调峰利用小时数生成调峰电价系列,最后构建梯级电站长期调峰效益优化模型并以动态规划求解。以三峡–葛洲坝梯级水电站为研究对象,计算结果表明,该模型能较好地在水电站长期调度中反映短期调峰模式的影响,显著提高调峰效益,为长期调度方案的制定提供决策支持。 关键词：日调峰模式;调峰电价曲线;调峰效益模型;场景缩减技术;优化调度     

梯级电站聚合降维发电补偿效益分配机制

针对数量较多的梯级水电站,本文以运营管辖关系、上下游关系、调节性能和联调关系为原则,将电站聚合降维成少量主体,考虑梯级所有主体(电站)投产并开展联合调度的合作组合形式,以梯级主体(电站)多年平均发电量最大为目标,建模求解主体发电效益,基于合作博弈理论和"综合赋权"思想,分配主体间和主体内部电站间补偿效益,形成相应的效益...     

基于SHAP-XGBoost混合模型的梯级水电站流量动态滞时研究

水流滞时是影响梯级电站短期优化调度的重要因素。如何构建流量动态滞时模型以精确描述梯级水电上下游水力联系,成为水电短期优化调度中亟需解决的问题。尝试引入极端梯度提升树算法(eXtreme gradient boosting, XGBoost)作为表现梯级水电站间流量动态滞时的工具。首先利用沙普利加性解释(Shapley addictive explanation, SHAP)评估各输入特征重要性,并从中选择最优特征集。其次建立了一种基于极端梯度提升树的动态滞时模型,利用网格搜索和交叉验证算法对模型参数进行选取。最后基于实际案例与人工神经网络、支持向量回归及固定滞时模型进行对比实验。结果表明,所构建的SHAP-XGBoost模型能更准确地模拟水电站间动态滞时关系,与传统模型相比平均预测精度至少提高了18%,且与实测序列的变化趋势匹配程度最佳。同时证明了输入特征筛选的加入能够使模型精度进一步提高。     

基于变阶段逐步优化算法的阶梯水电站优化调度

水能属于可再生能源，合理地优化流域内阶梯水电站发电计划，可以达到提高水能利用率的目的。为提高某流域A、B、C 3个阶梯水电站的总发电量，建立了基于变阶段逐步优化算法的阶梯水电站发电优化模型，针对传统逐步优化算法容易陷于局部最优解的缺点，提出在逐步优化法两阶段分解集式中嵌入变阶段策略，有效降低了最优解对初始解的依赖性，保证优化结果收敛于全局最优解，算例计算结果表明变阶段逐步优化算法的收敛速度更快、更稳定。     

耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法

针对电网日间负荷的频繁波动及梯级库群复杂的水力联系,提出了一种考虑分段水流滞时策略的梯级库群中期调峰调度方法.首先以电网调峰最优和梯级发电量最大为目标构建了电网中期调峰调度的多目标模型;然后基于水量平衡原理提出了中期分段水流滞时描述方法,可以有效描述以日为计算步长的梯级电站中期调度计算过程中的流量滞时情况;最后给出了调...     

梯级水电站联合调度AGC的研究

以宝兴河梯级开发为背景,基于梯级水电站联合调度AGC系统,阐述了如何根据机组水头、区间流量、生态流量变化实现梯级水电站联合调度AGC,并提出了相应的计算机监控系统的程序设计方案。开展了厂站、集控、省调三方联调试验,提高了水能利用效率。     

澜沧江流域水电开发及其特点

介绍了中国西南地区云南省澜沧江流域水电开发格局及特点,从澜沧江流域水电开发重视龙头水库与下游水电站的"梯级滚动开发"模式得到启示,并对我国水电开发进行了探讨,以期对促进我国流域水电开发事业产生深远的影响。     

梯级补偿效益分摊的变异系数-Shapley值法

针对流域水能梯级开发中各水电站隶属于不同业主,在梯级水电站补偿效益分摊中既要保证梯级整体效益最大化,又要满足分摊结果公平合理的问题,将变异系数法与Shapley值法相结合,提出多业主梯级水电站补偿效益分摊的变异系数-Shapley值法,并将其应用于汉江中游南河流域梯级中的三级水电站补偿效益分摊实例中。结果表明,该方法不仅考虑了各水电站在参与联合调度时的自身贡献率,同时也兼顾了各水电站自身的装机容量、保证出力、调节库容、多年平均发电量等个体特征,实现了各水电站间补偿效益分摊的公平性与合理性,有利于提高各级水电站参与梯级联合调度的积极性,确保流域梯级联合调度效益最大化。     

梯级水电站群优化调度控制研究及解决方案

研制了分层的乌江梯级水电站群优化调度控制系统,由3个子系统组成:水情测报系统、水库调度系统和梯级远程集中监控系统。将调度控制的优化分解为3个子系统的优化控制。运用了梯级最大发电量、梯级最大蓄能量和梯级各电站最小库水位越限程度3个优化准则,并针对各个优化准则建立了相应的数学模型。在对适用于梯级水电站群优化调度计算的各类优化算法进行分析并结合实际运用情况的基础上,提出应优先考虑采用改进动态规划算法求解梯级水电站群优化调度问题。实际运行情况表明,优化调度控制大幅提高了乌江梯级水电站群的经济效益和运行管理水平。     

基于区块链的多主体梯级水电市场交易模型

在电力市场环境下流域梯级电站各投资主体的利益博弈和信息交互,给传统的梯级水电调度带来巨大挑战。基于此,本文提出了一种基于区块链的多主体梯级水电群日前市场交易模型。首先,建立了基于区块链技术的梯级水电市场交易模式,并对传统区块链加密算法进行改进;其次,针对水电站地理分布与经济隶属不一致的问题,建立了多主体梯级水电日前市场交易模型,实现了流域梯级水电地理耦合与经济协调的一致性。然后,引入目标级联分析法,分别以发电商收益最大化和整个流域购电成本最小化为目标进行交替求解,实现了多主体梯级水电站群在个体和整体的统一协调优化。并将其应用于长江干流梯级水电系统进行算例测试,结果表明,所提方法不仅为梯级水电市场交易数据安全性提供了保障,还能够在考虑电站之间协作的同时确保流域梯级联合调度效益最大化。     

基于正态云变异蛙跳算法的梯级水电站短期优化调度

针对混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)早熟收敛的问题,利用云模型在知识表达时具有不确定中带有确定性、稳定之中又有变化的特点,对每个子族群的最优解进行正态云变异操作,调整青蛙的跳动步长以实现局部搜索,提出了一种云变异蛙跳算法(Normal Cloud Mutation SFLA,NCM-SFLA),弥补混合蛙跳算法在进化过程中容易陷入局部最优的不足。将其应用于梯级水库的短期优化调度中,实例计算表明,与逐次逼近动态规划、混合蛙跳算法及标准粒子群算法相比,该方法具有更好的全局寻优能力和较快的收敛速度,验证了该方法在求解梯级水电站短期优化调度问题中的合理性和有效性。     

含混合式抽蓄电站的梯级水电站效益问题研究

针对梯级水电站 “汛期弃水保防洪、枯期少水发电少”、不能最大化开发利用水资源的问题,提出新增混合式抽水蓄能机组的梯级水电站中长期优化调度策略。建立在丰平枯分期电价下,以年发电效益最大为目标函数的模型,用自适应水位廊道法解耦梯级复杂联系的约束条件,逐步优化算法求解。通过仿真验证得到,新增抽水蓄能机组能提高梯级的整体发电收益,丰水年减少弃水,增加枯期电量,为最大化利用水资源改善梯级水量分配提供新思路。     

跨区域水电站群优化调度初步研究

研究了中国水电站的分布及其水文、水电调节特性,对西南地区的部分大型水电站群和华中地区的部分大型水电站群之间的联合优化调度建立了调度模型,将跨区域的水电站群调度问题分解为小规模的问题求解,然后借助水库调度知识经验,进行总体协调.分析结果表明,开展水电优化调度工作,不仅可以增加水电发电量,而且可以提高整个水电站群的保证出力,对落实国家"西电东送"战略、优化资源配置、实现可持续发展具有重要的意义.     

水口集控计算机监控系统的设计与实现

基于NC3.0监控系统平台的福建水口集控中心计算机监控系统实现了闽江流域各梯级电站的远程集控。本文介绍了该系统的设计原则、系统结构及特点、集控中心控制策略,并简要介绍了该系统所采用的安全防护措施。     

梯级电站发电效益补偿方式探讨

探讨了梯级水电站的补偿问题,建立了多发电主体下梯级水电站发电效益分配模型。该模型提出以流域总的多发电量为基础,确定梯级各电站对系统的补偿权重,根据补偿权重来对多发电量和多发效益进行重新分配,使得流域不同发电主体的电站将发电目标从价格竞争集中到提高流域总体效益上来,梯级发电效益接近最大化。同时还探讨了对补偿后电站的时数补偿问题,从而使补偿功能更趋合理。     

建设碛口、古贤、甘泽坡水电站的必要性研究

介绍了黄河中上游水电资源及其开发现状.从提高陕西电网水电调峰能力的需求出发,从治理黄河、渭河的角度出发,从政府的节能减排目标出发,从陕西经济的发展出发,提出了加快建设碛口、古贤、甘泽坡3个梯级水电站的建议.     

含可再生能源的电力系统周优化运行策略

为协调各机组月度合约电量的完成,研究并建立包含风、光、梯级水电和火电的多源混合电力系统周优化调度模型,提出含月合约电量分解、周优化调度和日前优化调度的滚动协调调度模式,分析影响周优化调度的来水因素和滚动模式因素。算例结果表明,在蓄水期来水较丰时,引入周优化调度可以合理分配梯级水电站的水资源,提高梯级水电站综合运行效益,协调各机组月度合约电量的完成。     

溪洛渡—向家坝—三峡梯级水电站中长期优化调度研究

溪洛渡、向家坝、三峡组成梯级水电站群,在建立中长期优化调度模型时不仅需要考虑各水电站间存在的电力、水力联系,还要考虑水库的防洪、航运等综合任务。提出了适合溪洛渡—向家坝—三峡梯级水电站的中长期优化调度的数学模型,并采用引入罚函数的逐步优化算法(POA)对模型进行有效求解。求解模型时考虑了各种约束,求解结果表明,收敛效果好,能够得到满意的优化结果。