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。     

基于新安江模型的前期影响雨量逐时段修正方法

针对新安江模型提出一种前期影响雨量(P_a)逐时段修正方法,以实测流量与预报流量过程的均方误差最小为目标,在场次洪水预报中采用粒子群算法对前期影响雨量进行逐时段修正。为进一步提升算法性能,通过混沌初始化提高初始种群质量,利用禁忌搜索策略扩大搜索空间,提高全局搜索避免早熟收敛,并在相邻修正时段间引入最优个体保留策略提高算法稳定性和运算效率。在我国湖南省双牌水电站的实际应用结果表明,所提方法能有效改善P_a的准确性,显著提高模型预报精度,是一种切实可行的方法。     

基于决策树的大小水电长期协调调度模型及应用

针对西南水电富集地区大小水电抢占输电通道外送电力的问题,构建了基于决策树的大中型水电与小水电长期协调调度模型,以水电总体可消纳电量最大为目标,以确定性逐次优化方法（POA）对历史长系列水文资料进行模拟调度,在此基础上采用决策树挖掘大小水电长期协调调度规则,在应用阶段,结合CFS降雨预报信息,预报大中型水电站径流和小水电发电能力,并作为决策树输入,以获得面临时段大中型水电站的决策出力。云南省德宏地区大规模大、小水电混合分区实例应用结果表明,该模型能够有效利用具有良好调节能力的大中型水电站协调大小水电运行,提高外送通道利用率,为电力调度部门提供了一种良好的大小水电长期协调调度方法。     

中期火电开机优化模型研究及系统设计

针对中期火电开机优化的特点,建立了应用于不同实际需求的三种优化模型:基于电量差别计划的等利用小时数模型、等利用率模型和能耗最小模型,同时结合逐步优化算法(POA)算法搜索能力强、收敛速度快等特点,给出了模型的统一求解流程.采用可扩展的模型接口方式、基于Fork/Join框架的多核并行优化、基于MVC模式手动开机及异步优化等关键技术设计开发了中期火电开机优化系统,并成功应用于云南电网实际运行.最后以云南电网9座火电站27台机组的计算结果为例,分析验证了模型的灵活性、合理性及系统的实用性.     

耦合调峰与通航需求的梯级水电站群短期多目标优化调度的MILP方法

电网调峰任务与河道通航需求间的矛盾是水电航运梯级调度时所面临的突出问题,区间回水的顶托作用增大了该问题的复杂性。建立考虑回水影响的梯级水电站群短期多目标优化调度的混合整数线性规划模型,模型以剩余负荷平均距与下游尾水位平均距最小为目标,在将非线性约束通过函数聚合后,利用六面体栅格化技术与第二类特殊有序集约束方法实现该约束的线性化。利用法线边界交叉方法对模型进行求解。算例结果表明,所提方法可以充分计及回水顶托的影响,兼顾调峰与通航需求,高效求解多目标调度问题并获得较理想的结果。     

基于n阶多项式改进退水曲线的枯水期径流预测方法

针对退水曲线公式中消退系数随时间逐渐递增的关系,提出用n阶多项式函数曲线拟合消退系数,构建了基于n阶多项式的改进退水曲线预测模型,通过比较各模型预测值平均偏差率选取最佳预测模型,并结合典型年法给出了枯水期径流预测的具体步骤。以澜沧江流域功果桥水电站为实例,对枯水期进行了30天的逐日径流预测,取最小平均偏差率值对应的二阶多项式改进退水曲线作为最佳模型,预测效果良好。     

改进粒子群优化算法在水电站群优化调度中的应用研究

为克服常规粒子群优化算法易早熟、后期收敛慢且易陷入局部最优解的缺点,本文提出一种新的惯性权重系数更新策略——自适应指数惯性权重系数(SEIWC)代替线性递减惯性权重系数(LDIWC),同时,将遗传算法中的染色体交叉、变异思想引入粒子的更新策略,提高粒子的多样性,增强算法的全局搜索能力。使用Rosenbrock函数和Schaffer函数验证了改进粒子群优化算法的有效性。以福建电网闽江流域水电站群优化调度为例,建立基于改进粒子群优化算法的库群长期优化调度模型。计算结果表明,该模型的调度结果显著优于常规粒子群优化算法,与逐步优化算法结果水平相当。     

大规模复杂水电优化调度系统的实用化求解策略及方法

随着水电系统规模扩大,制约系统求解瓶颈将愈加突出,需要寻找科学、高效、实用的优化求解方法。本文系统介绍了大规模复杂水电系统的优化求解策略及方法,主要包括缩减系统求解规模的智能化策略、处理系统维数灾问题的组合求解方法和保证系统实用化的可视化交互方法。进而以云南电网水电系统20座水电站的长期发电优化调度问题与红水河干流梯级共9座水电站的短期调度问题为工程实例,给出了应用上述方法的计算结果。其结果表明,以多个方法的有效结合重建优化调度方法,是求解大规模复杂水电系统的有效途径。本文提出的方法,将为构建智能电网水电系统优化平台发挥重要作用。     

厂网协调模式下梯级AGC控制策略

梯级自动发电控制(automatic generation control,AGC)是电力市场过渡期电网和发电企业协调调度探寻的新模式。以乌江干流梯级AGC工程为依托,在分析电力市场过渡期电力调度运行方式的基础上,以厂网协调日前计划电量为控制目标,综合考虑电网安全、振动区、调节速率、机组启停等约束,构建梯级AGC模型。引入AGC投入序位和相对耗水率比例,并结合数学组合和集合运算理论,系统地提出了梯级AGC控制策略。该策略主要包括AGC投入序位计算方法、电站组合确定策略、厂间负荷优化分配方法、电站组合振动区求解方法及避开策略、超载断面校正控制策略。乌江梯级AGC模拟闭环运行结果表明,所提策略是有效的,能够满足AGC安全性、时效性、实用性、经济性的要求。