编制水电站年度发电计划相关问题的探讨

由于水电站来水条件和运行方式的复杂性和不确定性,年度发电计划一直是电网和发电公司面临的重点和难点.文中以三峡水电站为例,针对编制发电计划过程中容易忽略的一些问题进行了探讨,包括年来水系列选择、时间尺度及汛期来水不均衡性等,其分析结论有助于提高编制的发电计划的合理性.     

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。     

多级协同模式下华中电网大规模水电站群跨网调峰调度研究

根据华中区域大规模电站群跨省电力输送运行实际,针对水电站群优化调度需兼顾多电网调峰需求、电站出力计划编制复杂问题,提出了一种多级协同模式(MLCM)下大规模水电站群跨网调峰调度方法。以各受端省级电网余荷均方差最小为目标建立电站群联合跨网调峰调度模型,通过流域梯级电站群层级排序获得电站优化次序,简化电站间复杂耦合关系,将约束处理耦合至电站出力网间二次分配过程中,逐步迭代调整各受电网受电计划,获得满足多电网调峰需求的电站出力计划与电网受电过程。所提方法通过华中区域三葛梯级、清江梯级、沅水梯级水电站群调度模拟得到验证,应用结果显示电站出力计划在兼顾多电网调峰需求的同时充分发挥了水电站群联合调峰容量效益,具有工程实用价值。     

基于检修计划的水电站群联合调峰优化方案

基于检修计划的水电站群联合调峰优化问题,在优化调峰效益时充分考虑电网的实际水电负荷需求,以负荷爬坡阈值平抑锯齿,得到平稳的水电调峰系数曲线;同时,考虑机组额定容量、预想出力、可用台数等限制,构建了完整的水电站群中期联合优化调峰效益最大模型。该模型求解采用DDDP-DPSA混合算法,通过优化—检验—调整—再优化的循环模式对线路和机组的检修计划进行校验和调整,最终获得水电站群中期联合调峰优化方案。     

水电站群长期优化调度方案潮流越限分析及调整方法

针对大规模水电站群长期优化调度计算结果不满足电网潮流安全约束的问题,建立水电优化调度系统与电网安全分析系统的数据匹配机制,设计程序实现水调方案到PSD-BPA潮流方式的数据自动整合;提出一种基于相似潮流方式线性过渡的分析方法,依据潮流越限临界点判断并增进约束,调整水调方案以满足潮流安全约束。并以云南省调56座水电站为例,验证了该数据整合与方案调整方法的可行性和合理性,实现了在满足发电水力水量约束与输电潮流安全约束条件下的水电站群长期优化调度。     

基于改进粒子群算法的风光水互补发电系统短期调峰优化调度

风光水互补发电系统优化调度需要考虑风光电源的间歇性及波动性,同时还要处理梯级水库复杂的水力联系及不同电源之间的电力联系,因而建立风光水互补发电系统短期调峰优化调度模型,并采用粒子群算法进行求解,针对粒子群算法的早熟及后期收敛速度慢等问题,从惯性因子和种群拓扑结构两方面对粒子群算法进行改进,并对福建省电力调控中心管辖的12座常规水电站、木兰溪1座抽水蓄能电站、31座风电场、5座光伏电站组成的风光水多种电源互补系统进行数值分析。结果表明,所建模型能较好地实现对电网负荷的削峰填谷,所提算法显著提高了求解效率和求解质量,是一种解决风光水互补发电系统短期联合优化调峰调度实用性很强的有效算法。     

梯级水电站群发电运行的水足迹研究

为合理评估大型流域梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,以金沙江中游梯级水电站群为例,提出了不同调度模式下梯级水电站群发电运行的水足迹研究方法,基于负荷曲线单独运行、负荷曲线联合运行、发电量最大联合运行三种调度模式下的短期优化调度结果,分别计算获得运行阶段的水足迹,并分析了不同调度模式对水足迹的影响。结果表明,水足迹能直观地反映梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,梯级水电站群可改变调度模式来降低其发电运行的水足迹。     

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。     

基于粒子群算法的水电站中长期优化调度研究

以洪家渡水电站为例,探讨了粒子群算法在水电站中长期优化调度的应用方法及效果。实例计算结果表明,该算法可以求解复杂约束条件的非线性水库优化调度,精度高、收敛速度快,为解决水电站中长期优化调度问题提供了一种有效的方法。     

基于Web的径流中长期预报系统

以云南电网水调高级应用软件系统为工程背景,采用面向对象的编程思想开发了B/S模式下的径流中长期预报系统.系统涉及云南电网所属的5座主力水电站及其他重要的中小水电站,采用四种常用的中长期预报模型和频率分析方法进行径流预报.系统主要功能包括预报参数率定和检验、多种预报方法间的比较分析、与历史径流过程的对比分析、基础资料添加维护与报表生成等.系统操作简便、功能强大,同时具有良好的稳定性、移植性和可扩展性.     

水电站经济运行的优化模型及其分解协调求解方法研究

考虑水电机组的出力约束、出力曲线及水库的水量平衡约束、库容约束、水头变化等因素,给出了水电站经济运行的约束条件。基于大系统原理,以水电站发电出力的耗水量最小为目标函数,建立了多机组、多时段水电站经济运行的优化模型。利用大系统分解协调算法,给出了优化模型的求解算法。     

大型水电厂AGC调节策略研究

AGC机组调节比较频繁,如果仅考虑经济性而调用大量机组去响应并非特别大的随机负荷调整是不尽合理的,尤其是对机组台数众多的大型水电厂,不仅经济上得不偿失,而且会带来安全隐患。随着电力市场理论研究的深入和市场规则的完善,辅助服务市场将引入竞争逐步走向市场机制,电厂通过竞价方式确定是否承担AGC服务,这种承诺性交易使水电厂可预先采用合适的AGC调节策略,协调发电与AGC之间的关系,提高运行安全性和经济性。针对大型水电厂及电力市场下AGC调节问题,提出了动态分组轮换控制策略,既避免了机组频繁调整,也实现了负荷的经济分配,更适应大型水电厂的AGC运行。     

考虑新能源的梯级水电中长期调度策略研究

研究风光水中长期互补协调调度对探索风光的接入对水电运行的影响有重要意义。以流域Y下游两库五级梯级水电站及其周边的风光资源为例,建立了计及发电量最大化和时段最小出力最大化的双目标模型,在求解时将时段最小出力最大化目标转化为约束条件,在约束破坏时对目标函数加以惩罚,以达到简化求解的目的。最后通过分析互补协调调度的效果及风光对水库蓄泄水的影响提取了互补运行中梯级水电的调度策略,即互补运行中,水库群蓄水时期的调度策略以水资源最优化为原则,供水时期需重点关注,应根据风光总发电特性进行策略调整。     

水电富集电网大规模电站群发电调度系统设计及关键技术

我国水电系统高速发展使得单一电网集中调度的水电站规模超过100座甚至200座,如此大规模水电系统调度亟需切实可行可用的应用系统支撑,以高效科学地完成电网日常发电调度分析和计划编制工作。以水电富集的云南电网为例,从工程实用性出发,通过系统性架构设计,采用时序数据库集群协同数据存储和管理技术、大规模发电调度约束条件分类批量处理技术、调度报表可视化定制技术,开发了水电富集电网大规模电站群发电调度系统,并于2016年4月在云南电网得到了成功应用(包含水电站150余座),自系统投运后,显著提高了发电调度结果的可行性和发电计划编制效率。     

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。     

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.     

基于雷达图法的水电厂生产运营对标管理评价

结合水电厂特点,构建了水电厂生产运营管理水平评价指标体系,并利用全息雷达图法建立了基于对标管理的水电厂生产运营管理评价模型,确定了标杆企业的选取原则及评价模型的计算方法,分析评价了水电厂生产运营管理状况。算例验证结果表明,该方法有助于对水电厂诊断控制,提高了生产运营管理水平。     

基于数字流域的水利水电工程诱发地震定量预测与评估

提出了一种根据诱震环境条件对水利水电工程及其周缘地区诱发地震危险性进行了定量预测与评估的理论模型和实用方法,结合数字流域的基本思想,对其技术实现进行了探讨,并以数字清江和数字三峡基础信息平台为例,对长江三峡工程及其周缘地区的诱发地震危险性进行了预测与评估试验。