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。     

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。     

受送电规模限制下水电长期可吸纳电量最大优化调度模型

跨省跨流域水电站群发电优化调度已成为中国大水电系统调度运行的瓶颈问题,以南方电网水电站群为背景,结合其长期优化调度问题,提出水电长期可吸纳电量最大模型。该模型在发电量最大模型基础上,将电网对水电的吸纳能力和受送电量限制作为控制条件,以适应大规模水电站群优化调度的实际需要,结合逐步优化算法、离散微分动态规划算法和逐次逼近算法求解。以南方电网92座水电站组成的水电站群系统为背景的实例研究表明,该模型体现了省级电网间长期受送电需求和限制,能有效解决大规模跨电网受送电模式下的长期水电调度问题。     

水电能源系统最小熵增模型及其求解

本文借助热力学熵增表达式,阐述了水电能源系统电站的熵增一般表达式;根据“先蓄水后发电少弃水”的发电量最大调节规则,建立了改进的基于当前时段决策出流量的电站潜在水头、弃水最小熵增模型;最后归纳了水电能源系统的最小熵增模型及其求解算法。实例证明该模型对于水电站群的组合方式没有限制,适合求解大型的水电站群规划。     

三峡梯级水电站蓄能最大长期优化调度模型及分解算法

建立了三峡梯级水电系统计划期末蓄能最大长期优化调度模型,采用大系统分解协调原理将发电量耦合约束进行了松弛,使各子系统仅是三峡下泻流量的一维优化问题.采用黄金分割法进行子问题的优化搜索,Lagrange乘子的更新则采用了次梯度法.使用三峡水力系统数据进行了数值检验,测试结果表明,文中所提出的模型和算法计算简单、可行、有效,适合于梯级水电长期运行规划的决策支持.     

水电系统中长期发电调度多核并行逐步优化方法

随着智能电网运行与管理的科学性和时效性要求不断提升,迫切需要高效方法保证水电优化调度计算的求解精度与运算效率。在逐步优化算法并行性分析的基础上,结合Fork/Join框架提出多核并行逐步优化算法。该方法将多阶段问题分解为若干两阶段子问题,在求解各子问题时采用分治策略结合多核并行计算技术进行寻优,以提高运算效率。某水电站群调度实践结果表明,所提方法可在保证求解质量的同时,充分利用并行计算资源大幅缩短运算耗时,且计算规模越大,性能优势越显著。     

三峡梯级水电系统的日计划模型和实现

建立和实现了三峡梯级水电系统（TGCHS）的日发电计划模型.综合考虑了三峡梯级电厂的特征和日优化调度的发展状况.提出了一个新的优化调度准则,并且证明了在该准则下所提出的模型具有时段可加性.每个时段的优化由两层构成.下层使用动态规划预计划静态机组组合,上层采用直接搜索获得最终解.使用典型日系统负荷进行测试的结果表明软件是稳健的,能满足实时运行的要求.作为自动发电控制的一部分,能源价格和时段大小由人机对话给定,确保了系统软件可方便地扩展到电力市场环境中.     

水电优化调度算法研究综述

对应用于求解水电优化调度问题的优化算法作了系统阐述,简述部分方法的基本原理,分析各种优化算法在水电优化调度中的应用特点,并对水电优化调度中存在的问题和进一步发展研究进行了探讨。     

大规模水电系统短期调峰电量最大模型及其求解

针对国内短期水电系统发电调度中较常用的调峰电量最大目标函数，给出了一种替代目标函数的基本形式，并对其合理性进行了理论探讨。设计了周期性模型，用于确定各水库的滞时区出库流量和调节性能较差水库的控制期末水位。采用改进的直接搜索法求解考虑水流滞时情况下的短期水电站群发电优化调度问题。设计了一个尽可能避免弃水的局部修正策略，考虑了电站出力波动、开停机持续时间、开停机次数、出力运行区域、系统容量备用等约束。结合福建水电系统的实际情况，对提出的短期调峰电量最大模型进行了验证。     

福建水电站群短期发电量最大优化调度模型与算法研究

本文根据福建水电站群的实际情况建立过渡性模型和周期性模型，用于解决福建水电站群短期发电量最大优化调度问题。并给出了通过建立对偶问题、采用惩罚函数、以及变量替代等方式来对约束条件进行处理的较为详细的求解过程。为大型水电站群的优化调度问题提供了例证。     

三峡梯级电厂日优化调度

梯级水电厂间的电力联系和水 力联系使得水电厂的短期经济运行非常复杂，其调度方式也灵活多变。文中针对三峡梯级水 电厂的3种可能调度方式，建立日优化运行模型，并用动态规划进行求解。计算结果表明， 动态规划方法对于求解梯级水电调度问题是行之有效的。     

基于改进遗传算法的串联小水电群优化调度

建立了由沙畈水库和金兰水库组成的串联小水电群优化调度的数学模型，采用了改进遗传算法对该模型进行优化计算。算法设计编程简单、计算工作量小、收敛速度快。利用两个水库的入库径流实测值进行了仿真实验，结果说明优化调度能比常规调度取得更大的经济效益，同时也说明了遗传算法是求解小水电群优化调度的可行而有效的方法。     

配电系统节点优化编号方案比较

系统地分析和比较了现有的各种配电系统节点编号方案，建立了统一的分类标准，并对一些满足特定要求的编号方案进行了更具一般性的概括和描述，体现了节点编号方案的多样性和统一性。指出配电网辐射型结构的特点，使得节点编号方案在配电系统分析中具有重要意义，好的编号方案可以起到简化系统潮流方程和提高计算速度的作用。并指明了不同的潮流分析方法所适宜采用的节点编号方案。     

熵分析在水电能源系统管理中的应用

水电能源系统是一个典型的开放系统,与外界环境存在着频繁的物质和能量交换。根据热力学熵的基本概念及熵概念泛化的基本特性,提出了水电能源系统熵的定义,并进行了系统电站熵变分析;结合水电能源系统电站的特点,提出了径流调节过程中基于决策出流量的水头、水量潜在熵增计算表达式;建立了系统电站发电量优化规划即熵增最小目标方程,应用凸规划原理及凸函数性质论证了目标方程存在最优解;最后提出了水电能源系统优化规划模型,实例验证该模型符合实际规划需求。     

三峡梯级电站日优化算法及应用

三峡-葛洲坝梯级水电站须根据不同的调度要求构造各自不同的优化数学模型。当长江处于汛期和枯水期时，就三峡梯级水库的具体特点，给定了葛洲坝1 d的下泄流量，使用状态逐密动态规划算法建立了日优化运行模型，并用C语言编制了算法程序，得到了满意的计算结果。     

水电厂自动发电控制的工程设计与分析

在分析了水电厂自动发电控制(AGC)的要求和外部条件的基础上,指出在实际工程中往往存在一些理论研究所忽略的问题,如:目标函数的修正,多个不可运行区的避开,负荷调整及与其他水电厂联合优化调度等。这些都是工程设计必须予以考虑的。针对上述问题,给出了相应的设计原则。     

梯级水库综合利用调度的动态规划方法研究

黄河上游梯级水库水电站群承担发电、灌溉、防洪、防凌等任务,是目前国内综合利用要求最多的梯级水电站群。本文针对该系统的特殊要求,建立了含有水位、流量和出力等式约束的梯级优化调度模型,目标函数为兼顾保证出力要求的发电量最大,采用约束惩罚法将等式约束转化为目标函数的一部分,然后应用DP-DDDP组合算法求解。研究表明,这种方法可以有效地求解具有复杂、多变约束条件的长期联合优化调度模型。