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。     

基于日典型负荷的水电站群日计划方式

针对电网对水电站的负荷需求，分析了水电站群日计划方式制定的关键技术，提出了基于日典型负荷的水电站群日计划运行方式的制定方法，其结果在满足系统负荷需求和水库综合利用约束下，符合兼顾调峰电量最大和发电量最大的目标。     

水电站群长期优化调度的一种改进算法

根据马尔柯夫决策规划理论建立的水电站群长期优化调度模型，依照逐次渐近法和离散微分动态规划的基本思想，本文构造了一种年内逆推动态规划、年间逐次逼近法、结合时段内廊道法寻优的改进算法、使运算时间大大缩短，并且易于在微机上实现，利于推广和应用。实例计算证明了该算法的有效性、科学性。     

大规模水电站群短期优化调度方法Ⅲ:多电网调峰问题

随着我国电网和水电规模的扩大,水电系统多电网调峰的问题越来越突出。以南方电网的水电系统为背景,构建了跨流域巨型水电站群多电网调峰优化调度模型。结合凝聚函数法和多目标模糊优选法建立替代优化目标,提出逐次逼近的关联搜索算法来满足求解过程中大量的时间耦合型约束。实际运行过程表明,本文提出的模型和求解方法能够得到高效的、满足实际工程中需求的应用结果,是一种切实可行的水电多电网调峰优化调度方法。     

调峰容量效益最大的梯级电站优化调度

为适应电力市场对水电站容量效益的需要,建立了既考虑容量效益又考虑电量效益的梯级电站优化调度模型,并提出了求解该模型的改进PSO算法,该算法能够有效处理目标函数带有层次性的多目标优化问题,具有收敛效率高的特点。用该算法对三峡梯级电站枯水期的优化调度问题进行了研究,使三峡梯级电站在获得尽可能大的调峰容量效益的同时也得到最大的电量效益。     

粒子群算法在水电站日优化调度中的应用

针对传统的动态规划方法求解水库优化调度问题存在的“维数灾”问题,给出一种全局随机优化算法[1]——粒子群优化算法并应用于水库日优化调度问题中。相对于动态规划,该算法原理简单,易编程,占用计算机内存少,能以较快的速度收敛到全局最优解,从而为分时电价环境下的水电站日优化调度问题提供了一种有效的解决办法。     

对目前水电站群日优化调度模型的几点看法

在我国电力系统中,水电占有举足轻重的地位。搞好水电站群日优化调度,是搞好全系统经济调度的基础。水电站群日优化调度作为一项系统工程,一方面要揭示其内在因素之间的相关关系,用有效的、逼真的优化模型概化此问题,并用计算机语言编制出尽可能通用的,适用的计算机程序;但另一方面,也是更重要的,就是要密切结合生产实际,反映电力系统现状,具有真实性,可用性,切忌纸上谈兵。 我们在进行渔子溪梯级日优化调度的研究时,接触了一些实际问题。归纳起来,笔者认为:当前水电站群日优化调度存在的,且急于需要解决的主要有以下几个问题:     

风光接入下瀑布沟水电站短期调峰优化调度研究

针对水风光一体化清洁能源基地中,风光接入后水电站调峰运行遭遇挑战的问题,文章以瀑布沟水电站及周边风光电站为研究对象,探讨风光接入对于水电站运行情况及调峰能力的影响。建立以源荷匹配最优和弃电量最小为目标的短期调度模型,采用基于电网负荷原则的方法优化初始调度线生成并使用POA算法求解模型。结果表明,接入风光后,瀑布沟水电站午后水位升高;出力过程改变,午间电量存续至夜间发出;调峰能力随径流丰枯有不同程度的削弱。该研究给水电站在异质能源互补运行背景下的优化调度提供参考。     

水电富集电网大小水电可消纳电量最大协调优化调度模型

水电富集地区的小水电在电网中所占比例较大,出力波动频繁,汛期与大中型水电挤占输电通道,造成大规模窝电弃水并威胁电网安全,需要构建有效的大小水电协调优化方法。为此,以西南水电富集的某省为背景,提出了大小水电可消纳电量期望值最大短期协调优化调度模型。该模型将分区小水电作为整体,根据小水电计划与实际出力偏差,采用模糊聚类构建小水电出力场景,并应用启发式搜索和关联搜索方法进行求解。实例研究表明,本文提出的模型和方法能够合理利用大中型水电良好的调节能力实现大小水电协调,减少窝电弃水,是一种实用有效的大小水电混合分区协调优化调度方法。     

鄂坪水电站长期优化调度研究

针对鄂坪水电站的长期优化调度问题,建立了考虑保证出力发电量最大和不考虑保证出力发电量最大两种求解模型,用动态规划法进行了计算,并对两种模型下的发电量、水位过程和出力过程进行了比较分析.     

大小水电可消纳电量期望值最大短期协调优化调度模型

水电富集地区的小水电在电网中所占比例较大,出力波动频繁,汛期与大中型水电挤占输电通道,造成大规模窝电弃水并威胁电网安全,需要构建有效的大小水电协调优化方法。为此,以西南水电富集的某省为背景,提出了大小水电可消纳电量期望值最大短期协调优化调度模型。该模型将分区小水电作为整体,根据小水电计划与实际出力偏差,采用模糊聚类构建小水电出力场景,并应用启发式搜索和关联搜索方法进行求解。实例研究表明,本文提出的模型和方法能够合理利用大中型水电良好的调节能力实现大小水电协调,减少窝电弃水,是一种实用有效的大小水电混合分区协调优化调度方法。     

容县电网调峰探讨

概述县电网负荷现状，提出调峰基本设想。以小水电为主，近期改造扩容，中期继续开发小水电，远期拟设抽水蓄能电站，规划了改造扩容的方案。     

梯级水电站群优化补偿大系统分解协调模型软件研究

以梯极水电站群作为背景，以大系统分解协调技术作为理论基础，建立了梯级水电站群优化补偿调节的数学模型，并开发出一套实用的水库群优化补偿调节软件，通过实例验算，证明模型的建立与软件的开发都是成功的。     

响应调峰需求的中小型流域梯级电站短期调度方法

当前我国许多中小型流域水电站水库调节性能较差、上下游水力联系紧密,部分机组开停机仍然依靠人工调整,如何快速制定合理的短期调度方案成为这类水电站群面临的实际难题。针对上述问题,提出响应调峰需求的中小型流域梯级电站短期调度方法。首先采用分段法将典型日负荷曲线重构为与实际负荷趋势相似但更为平整的新负荷曲线;其次以期末水位为控制目标,采用改进逐次切负荷法生成平稳且满足约束条件的初始出力过程;然后采用分段弃水修正策略,变步长增减弃水区段出力直至弃水处理完毕;最后以剩余负荷最大值最小为目标,依电站上下游顺序循环执行改进逐次切负荷法和弃水修正策略直至目标函数值变化满足精度要求。在福建金溪流域梯级水电站群的实例应用表明,本方法能够获得比目前结果更平稳的调度方案,在保证时效性的前提下可有效增加梯级发电量,响应电网调峰需求的同时实现水资源高效利用。     

考虑滞时电量的水电中期调度拉格朗日松弛方法

针对梯级水电站群中期调度水流滞时问题,引入滞时电量概念,建立了梯级水电站群中期调度期末蓄能最大模型;采用基于两阶段次梯度法乘子更新策略的拉格朗日松弛方法进行模型求解,第一阶段通过系数递增策略快速确定乘子初始值,第二阶段采用递减策略加快算法收敛速度。以澜沧江中下游梯级6座水电站群中期优化调度为实例进行仿真,结果表明,所提出的求解方法能提供较好的求解质量;考虑滞时电量能提高水电系统的期末蓄能,中期调度需充分考虑调度结果的后效性。     

清江流域水电站在湖北电网中的调峰调频作用

根据2002、2003年清江流域水电站实际运行情况,对清江流域水电站在华中电网特别是湖北电网中的调峰调频作用做了全面的分析,分析结果表明,水电站为湖北电网的安全稳定运行做出了巨大贡献。电网经营企业应对这些电站实行优质优价。     

耦合河道防汛预警机制的水电站调峰运行模型

为缓解水电站调峰运行中未能充分保障下游河道防汛安全的难题,以发电计划为指导,构建了以协调系数为处理方式的耦合河道防汛预警机制的水电站调峰运行模型,并提出了相应求解算法。将所建模型应用于某水电站典型日调峰运行中,获取了不同调度策略的河道预警次数、弃水流量变幅总和、出库流量变幅总和3项指标数值。结果表明:协调系数影响着模型计算结果,以指标重要性排序法获取的河道预警次数有所减少,水库闸门运行压力有所缓解,可为水库调度安全管理工作提供技术支撑。     

减轻梯级水电站群出力受阻的最优调度方式研究

所提出的出力受阻研究思路为：（1）水电站出力过程首先要符合电力系统的负荷需要，尤其是尖峰时段的需要，这时的出力受阻的控制特别关键，而非尖峰时段系统对出力受阴的承受能力相对较大；（2）联系紧密的梯级水电站群的出力受阻要统一考虑；（3）应全面考虑电力负荷、电站及其综合利用等，从梯级水电站群联合日优化调度的角度研究。为此，建立了减轻梯级水电站群出力受阻的日优化调度模型。针对三峡梯级水电站群的分析计算结果表明，本文提出的方法和模型，即能够显著减轻梯级水电站的出力受阻，在负荷尖峰时增大出力，而且发电量没有明显减少。本项研究成果具有推广应用价值。