某梯级小水电站系统的运行优化调度和经济运行研究

针对河南省境内某梯级小型水电站群工程的实际,在对梯级水库短期优化调度问题进行深入研究的基础上,提出基于整个梯级电站系统最小发电耗水率的梯级电站调度模型和厂内经济运行模型。考虑到影响梯级水库短期优化调度的水量联系、水头联系和下游不稳定流以及影响厂内经济运行的机组台数、机组组合和机组间的负荷优化分配等,采用最低发电耗水率作为优化目标对该梯级电站进行计算,实现了在电厂经济运行的基础上来实现整个梯级电站的优化运行,达到增加发电效益的目的。该研究能够用来指导实际运行。     

双层耦联遗传算法求解流域梯级水电站厂内经济运行问题研究

针对梯级水电站厂内经济运行调度模型约束条件多、求解复杂的问题,提出了一种基于遗传算法的双层耦联求解算法,该算法兼有机组负荷分配和机组组合双重优化的特点,可同时求得厂内经济运行优化调度模型的全局最优解.研制开发了基于此算法的梯级水电站厂内经济运行优化调度程序软件,并且已应用于某流域梯级水电站厂内经济运行实际调度计算中,取得了较高的工程应用价值.     

基于多目标蚁群算法的水电站AGC机组组合与负荷分配优化

针对水电厂自动发电控制功能中的机组组合与负荷分配问题,采用多目标蚁群算法,同时以穿越振动区次数最少和耗水量最低为目标,优化AGC机组组合、启停次序及负荷分配,实现循环迭代计算。仿真结果表明,该方法可以使水电站AGC功能同时获得经济运行与穿越振动区次数的最优决策。     

大藤峡水利枢纽工程厂内经济运行研究

通过对大藤峡水利枢纽工程的相关实验数据进行分析,利用动态规划模型研究水电站厂内经济运行情况.结果表明,经方案优化后,在电网给定负荷条件下减少发电耗水量,机组多处在高效率区运行,同时避免了机组的频繁启停,有效避开机组的汽蚀振动区,延长机组的使用寿命,达到出力一定条件下发电耗水量最小的目标.     

浅谈万安水电厂厂内经济运行

根据万安水电厂厂内经济运行面临的问题,完善水轮机过机流量实时精确测量,将机组尽可能安排于高效率期间运行,降低单位电能耗水率,以提高水电站经济运行水平。通过水轮机效率试验,获得机组运转特性,绘制机组动力特性曲线,优化机组开停机计划,并确定各机组间最优负荷分配(即最优经济运行方案),完善AGC的经济运行优化功能,获得水力机组及整个水电厂的动力特性等基础数据,建立厂内经济运行的最优数学模型和求解算法,制定厂内经济运行计划,利用水电厂自动发电控制AGC对水电站各机组进行实时控制,实现稳定、高效的厂内经济运行。     

基于降低风力机叶片损伤的风电场优化调度

叶片是风电机组的核心部件之一,占风机总成本的20%,是影响风电机组运行寿命的重要因素。通过对叶片在几种不同载荷工况下叶根材料破坏时循环次数的计算,再结合线性累积损伤理论,得到了不同工况下的叶片损伤量。在同时考虑了风电机组叶片损伤、启停次数以及功率控制要求的条件下,建立了风电场的多目标调度模型;并采用二进制遗传算法(BGA)对该模型予以优化,获得了风电机组启停组合和目标功率值。在此基础上,再结合实际算例来验证该算法,通过合理的机组调度,实现了在保证输出功率控制要求的同时,来优化风电机组的启停、改善风电机组的运行寿命以及减少风电场电力系统的运行成本。     

中小水电站优化运行及其程序实现

针对中小水电站优化运行的现状和实施情况,提出了有针对性的、适用水电站厂内优化运行的概念、准则、方法,以及自动发电控制(AGC)的实现。介绍了厂内机组间负荷经济分配的等微增率法。从水电站优化运行的现场需求出发,给出了合理的经济运行实施方案,并重点描述了一种用软件程序来实现的方法。     

水电站短期优化调度模型的探讨

在电力市场环境下,水电站短期优化调度作为优化发电计划、指导市场竞价的重要环节,在水电站生产实践中应用广泛。目前,短期优化研究常侧重于提高算法的精度和计算速度,而忽略了短期优化调度模型本身的合理性和准确性。如短期优化调度模型中的出力系数计算问题的研究就很少,而它都是影响短期优化调度计算数度的重要因素。为此,提出了厂内经济运行为短期优化高度提供出力系数的思想。该方法能提高出力系数的精度,从而达到改善短期优化高度的目的,同时它不会增加短期优化调度的计算量,因此具有一定的实用价值。     

用离散微分动态规划制订梯级水电站最优日运行方式

将梯级水电站视为电力系统中的子系统，将系统给定的日负荷作为运行必须满足的约束，以一个日调节周期内耗水量最小为优化准则，采用离散微分动态规划的迭代计算法逐次逼近最优解──子系统负荷在梯级电站间的最优分配．笔者尝试着将梯级电站的优化调度与各级电站的厂内经济运行统一起来考虑，而厂内经济运行又考虑了电站下游的不稳定流．以新安江、富春江梯级电站为算例，计算表明优化运行方式较之现行运行方式，效益是可观的．     

一种实用的水电厂机组启停与负荷分配模型

借鉴虚拟机组技术，通过将机组工况转换成本转换成水当量来计算，建立了一种实用的水电厂机组启停与负荷分配模型。该模型既尽量减少水电厂发电耗水量，又尽量减少机组启停次数和通过机组汽蚀振动区的次数。在模型求解过程中将动态规划和网络最短路径搜索有效地结合，模型求解的结果能在发电耗水成本和机组工况转换成本之间取得较好的平衡，从而有效地降低水电厂发电的综合成本。该模型在对隔河岩水电厂实时经济运行的离线仿真应用中获得了较好的效果。     

基于混合遗传算法的水电站经济运行

以水电站运行成本最小为目标,提出了一种用混合遗传算法实现大型电站最优运行计划的方法。该方法考虑了机组能量特性差异,并能在旋转备用、起停成本、空蚀振动区、机组可用性等约束条件下,制定出电站日内96段最优运行计划。该方法避免了动态规划等算法处理多约束、大型优化问题的困难,同时提高了遗传算法的精度。算例表明,方法精度高,计算速度快。     

基于振动特性试验的大型混流式机组稳定性分析与评估

针对五强溪水电厂机组运行过程中振动摆度过大等设备问题,设计了混流式水电机组振动特性试验,以试验结果为依据,对混流式机组运行稳定性进行全面分析与评估。通过机组高、中、低多水头段的稳定性试验,分析了机械因素、电气因素、水力因素等振源对机组稳定性的影响;通过机组的大负荷调节试验,研究了调节过程对机组稳定性的影响;通过机组大负荷调节与稳态运行工况对比分析研究、开停机过渡过程分析研究,评价了过渡过程机组稳定性能,并在此基础上,提出了五强溪电厂机组优化运行措施,可保障设备安全稳定运行。     

水电站负荷优化分配的分解聚合原理及应用

厂内经济运行是提高水电站水能效率的关键,但复杂水力联系和约束条件是制约水电站负荷优化分配数学模型求解的难点。针对这一问题,以复杂引水系统的漳河水库水电站群为例,通过引水系统水力联系与动力指标关系分析,以分流结点为依据将系统分解为不同层次的子系统,建立了复杂引水系统水电站负荷优化分配数学模型;以相同机组段水头(或机组流量)为依据,将子系统内并(或串)联机组段聚合成"等效机组",提出了分层次递阶结构化的模型求解方法。该原理和方法不仅具有简洁清晰的特点,而且具有灵活性、实用性及通用性的优点,对于并行计算等现代技术解决大规模水电站群系统短期优化问题具有广阔的应用前景。实例应用验证了方法的有效性、稳定性和适应性。     

复杂水利-电力约束下梯级水电站短期多层级多目标优化调度研究

电网高强度的调峰调频任务和流域严格的水量调度要求,限制了梯级水电站调度运行的优化空间,造成水调电调协调困难、效益发挥不充分、机组长时间低效运行等问题。本文统筹考虑梯级水电站发电效益、调峰能力以及运行工况等目标,分别建立电网、梯级、电站等不同层级的调度模型,研究多层级多目标协同优化机制,提出模型求解方法。通过不同层级之间相互嵌套,滚动向前,在复杂水利-电力约束条件下保证梯级电站的安全高效运行。以黄河上游水电基地为例,该方法可在保障黄河流域水量调度要求和西北地区高比例风光全额消纳前提下,将梯级水电站发电量提升2.75%,耗水率降低2.38%,机组低效运行时间降低50.64%,且有效提升水电调峰能力,平滑了火电出力过程,对于梯级水电科学调度和安全运行具有科学意义和实际价值。     

水电站短期优化调度类库的设计

采用面向对象的程序设计方法，基于作者和前人在水电站短期优化调度科研领域的理论成果，以大量的工程实例为背景，抽象出水电站短期优化调度系统的基本特征，设计出了可高度反映水电站短期优化调度系统特征的类层次结构，并借助于C＋＋程序设计语言开发出了一套可重用的基础类库。实践证明，利用该类库进行软件开发可大大提高水电站优化调度程序的可移植性、可扩充性、易维护性，有效地提高了水利软件开发的效率和质量。     

电站超长输水系统筒形阀动水关闭特性研究

具有超长输水系统的水电站机组在发生飞逸时,受机组前设置的调压室涌浪影响,机组的过渡过程时间较长,而且在该过程中产生的最高瞬态转速可能会超过机组的最大飞逸转速。依据原始流量率定后的筒形阀流量系数,就筒形阀不同关闭规律对机组瞬态转速以及蜗壳水锤压力等指标的影响展开了研究。该研究成果可为长输水系统机组飞逸工况及筒形阀关闭规律研究提供参考。     

水电站厂内短期经济运行系统的设计与实现

随着中国电力体制改革的推进,发电企业成了竞争的主体,水电站实施厂内经济运行显得尤为重要.文中探讨了在电力市场环境下如何将全厂的日发电计划最优地分配到各台机组,建立了以发电耗流量最小为目标的数学模型,设计并开发了基于B/S模式的水电站厂内经济运行的优化计算系统,并以乌江渡水电站某日发电计划进行实例分析,验证了系统的合理性和实时性.     

基于键相位法的转桨式水轮发电机组动平衡研究

水轮发电机组动平衡问题是影响水电机组安全稳定运行的关键问题,而机械不平衡则是引起水电机组动平衡问题的主要原因。通过对45 MW轴流转桨式水轮发电机组进行稳定性试验,在关键监测位置采集到了机组变转速启动、空载及变负荷运行工况下的振动及摆度数据,根据对采集到的数据进行分析,发现机组存在着转子质量不平衡的问题。通过分析研究,制定出了相应的措施;借助于键相位法,快速准确地确定了质量不平衡点,并进行了3次配重试验,最终使上机架、顶盖等位置的振动幅值和上导轴承、水导轴承等位置的摆度幅值降低至安全运行范围以内,使机组的运行稳定性得到了提高,也使其运行的安全性得到了保障。     

多重动态规划法在柘林水电站安全及经济运行中的应用

针对柘林水电站实际的安全及经济运行问题,采用多重动态规划模型进行模拟并详细介绍求解步骤.通过求解模型获得电站内各台机组在给定日负荷计划下的最佳负荷运行分配方案.实际应用表明,本文方法不仅能有效地解决柘林水电站的安全及经济运行问题,而且能够显著提高电站的管理水平.