亿千瓦级时代中国水电调度问题及其进展

三峡工程和西电东送工程开启了中国和世界水电史上从未有过的最大规模水电工程建设,中国水电取得了1亿千瓦、2亿千瓦和3亿千瓦里程碑成就。截至2017底,中国水电装机容量达到了3.41亿kW,是排名第2美国3倍多,等同于紧随其后世界5个水电大国总和。中国水电区域电网水电装机规模超过1亿kW,有两个省级电网水电装机规模分别超过了7000万kW、6000万kW,超过排名第5的日本,紧随排名第4的加拿大;十四大水电基地中,有7个干流梯级水电装机容量超过了1000万kW,最大金沙江流域超过了3000万kW;西电东送"南通道"和"中通道"20条特高压直流和8条特高压交流跨省跨区域水电输送能力1.05亿kW。中国水电史无前例的系统规模和发展速度,极大改变了国内外现有的调度管理方式,对传统的水电系统调度方法提出了重大挑战,需要全新的调度方法。本文概述了中国水电发展历程,总结了水电系统新变化和面临的三大水电问题,梳理了最近10多年中国水电突出的理论和方法进展,最后指出未来需要开展能源结构转型中的中国水电问题研究。     

省地县一体化电力调度管理系统分级用户权限方案

以省地县一体化管理模式为支撑的电力调度管理系统可有效实现电网统一调度、管理和监控,但如何保证各级调度机构及电厂间大量重要数据和信息的访问和传输安全是该系统构建面临的突出问题。针对可能存在的"角色泛滥"问题,文中引入"用户—角色—页面—权限"权限描述方式,提出开放式分级用户权限方案,并实现了改进的基于角色的访问控制模型。同时,从数据库设计、分级机构定义、扩展权限设计等环节重点阐述了分级用户权限方案实现的关键技术。最后,通过云南电网小电省地县一体化调度管理系统的成功应用,证明了分级用户权限方案的有效性。     

基于最小二乘曲线的水电站入流平滑处理

以双牌水电站为例,针对水库入库过程推算结果的锯齿现象,构造了入库流量与时间的多项式关系进行平滑模拟,并建立以水量平衡为约束的最小二乘曲线拟合模型求解。结果表明,该方法确保了模拟结果与原始过程计算周期内水量相等、误差权重系数具有相同最大值的特征,拟合效果、精度较高。     

基于Web GIS的省地县一体化小水电管理系统设计与实施

针对小水电点多面广、无法实时监视、统一分析困难等问题,设计并开发了基于Web GIS的省地县一体化小水电管理系统。该系统以Applet作为表示层,采用Java2D技术以矢量图形式对小水电GIS信息进行分级分层展示,实现小水电信息的全面监视;结合JNLP技术实现地理信息缓存,加快数据加载速度,增加用户体验和可操作性;对各分区小水电运行信息进行实时统计分析,并提供水位、出力等告警信息,为各级调度人员提供辅助决策支持。在云南电网实践运行表明,该系统具备有效性和实用性,可以满足大规模小水电管理的实际应用需求。     

基于Web的水库洪水预报调度系统的关键技术

在重大洪水预报、洪水调度决策过程中,如何有效地获取分布的遥远水库、水文站点的动态水雨情信息,让相关利益部门和防洪专家积极主动地参与决策过程中的模型分析计算和重要决策过程讨论,迅速形成正确结论,实现科学、高效的防洪调度决策,是Web环境下水库洪水预报调度系统需要解决的重大关键技术问题.文中简要介绍了Web应用环境下该系统的体系结构,重点阐述了支持多用户多方案的洪水预报模型、洪水调度模型抽象设计技术及数据库表设计方法,给出了多库联调交互方案生成设计的解决方案.上述思想已经体现在所开发的基于Web的洪水预报调度系统中,在实际应用中取得了很好的效果.     

中期火电开机优化的混合搜索算法

以电网实际需求为出发点,以指定时段内参与计算电站装机利用小时数相等为目标,提出了中期火电开机优化的混合搜索算法。算法包括2步:以启发式思想获取可行初始解;将基于逐步优化算法的纵向搜索和用以跳出局部寻优的横向搜索相互结合进行优化计算。其算法流程简单,收敛速度快,能够避免求解过程陷入局部最优。对云南电网9个电站、27台机组的系统,以实际数据进行计算,结果表明,该算法能够有效地解决中期火电开机优化问题,计算效率和结果精度均能满足生产实际的需求。     

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。     

耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法

针对电网日间负荷的频繁波动及梯级库群复杂的水力联系,提出了一种考虑分段水流滞时策略的梯级库群中期调峰调度方法.首先以电网调峰最优和梯级发电量最大为目标构建了电网中期调峰调度的多目标模型;然后基于水量平衡原理提出了中期分段水流滞时描述方法,可以有效描述以日为计算步长的梯级电站中期调度计算过程中的流量滞时情况;最后给出了调...     

管家式自适应数据库连接池及其应用

针对常规数据库连接池由于参数静态设置所致适应能力较弱及可扩展性较差等问题,提出和设计了管家式自适应数据库连接池方案。该方案的管家方式以单例模式和双向链表为基础,通过引入日志动态分析策略和对数据库连接的预建方式,实现了数据库连接池的自适应。在云南小水电系统的应用表明,该方案比常规连接池更为高效实用。     

基于模拟退火的粒子群算法在水电站水库优化调度中的应用

介绍了一种基于模拟退火的粒子群算法,并用其求解以水电站年发电量最大建立的优化调度的数学模型.考虑到基本的粒子群算法(PSO)后期粒子趋向同一化,使其进化速度变慢,精度较差,本文将模拟退火的思想应用到具有杂交和变异的粒子群算法当中,通过模拟退火的降温过程来提高算法后期的进化速度和精度.最后,以普定水电站的优化调度为例进行了计算,结果表明,该算法的性能较基本粒子群算法有了较大改善,且明显优于常规调度方法和动态规划.