一种梯级水电站群短期优化调度方法

摘要

本发明公开了一种梯级水电站群短期优化调度方法，包括：(1)确定调度对象及拓扑结构处理；(2)设置相关参数及调度初始条件；(3)根据不同调节类型电站构建的实用化调度模型，确定各电站初始出力及初始出力分配偏差；(4)确定龙头电站新的总出力；(5)将新的总出力分配至各龙头电站；(6)确定下游电站新的出力；(7)迭代处理，判定出力与负荷偏差精度，确定梯级电站群最终发电方案。该方法实现了电站发电过程与负荷趋势峰谷同步，保证了梯级电站的经济需求；避免了电站在偏差时段出力出现跳变情况，保证调度方案的连续可执行性；大幅度提高了大规模电站群负荷分配效率，使得调度方案编制时间更符合工程实际需求。

主权项

一种梯级水电站群短期优化调度方法，包括如下步骤：步骤1，选择梯级参与调度的电站，将其划分为三类：Ⅰ类，季调节及其以上；Ⅱ类，日调节及不完全日调节；Ⅲ类，径流式；步骤2，设置调度期，将其划分为T个时段，设置迭代计算精度和各个电站调度期内的约束条件；步骤3，遍历所有电站，Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类电站分别按下述Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类发电调度模型进行调整，确定各电站初始出力：Ⅰ类发电调度模型：将该类电站发电量按照电网给定负荷趋势等比例分配至T个时段，使得发电量与电网给定负荷同时达到极大值且同时达到极小值；Ⅱ类发电调度模型：遍历T个时段，确定电站下泄流量是否满足下泄流量的约束条件，若不满足，则调整下泄流量，并保证总水量平衡，直至满足下泄流量的约束条件；按顺时序逐时刻确定水位是否满足水位约束条件，若不满足，则依据均摊原则进行局部下泄流量调整，使得其在下泄流量约束范围内满足水位约束条件，其它时段下泄流量保持不变；依据获得的下泄流量和水位得到出力；Ⅲ类发电调度模型：在满足各约束条件下按顺时序演算得到出力和下泄流量；步骤4，更新计算Ⅰ类电站总的出力；步骤5，依据各时段出力所占比例重新将各时段出力偏差分配至各个Ⅰ类电站；步骤6，遍历所有Ⅱ类和Ⅲ类电站，分别再次按照步骤3的Ⅱ类和Ⅲ类发电调度模型进行调整，重新获得Ⅱ类和Ⅲ类电站出力以及水位和下泄流量；步骤7，计算梯级总出力与电网给定负荷的最大偏差，若大于迭代计算精度，转至步骤4迭代计算直至最大偏差小于等于迭代计算精度；选择梯级参与调度的电站n座，其中n≥2；采用逆向遍历搜索法计算电站从梯级上游至下游的拓扑顺序编号集合A_i，其中i＝1,2…n；设置迭代计算精度δ；设置各个电站调度期内的约束条件，其中，水位约束：Z_i,_t,min≤Z_i,t≤Z_i,t,max，Z_i,t,min，Z_i,t,max分别为i电站在t时段的最低和最高水位；出力约束：N_i,t,min≤N_i,t≤N_i,t,max，N_i,t,min，N_i,t,max分别为i电站在t时段的最小和最大出力；下泄流量约束：R,_t,min≤R_i,t≤R_i,t,max，R_i,t,min，R_i,t,max分别为i电站在t时段的最小和最大下泄流量；水量平衡方程：V_i,t+I_i,t·Δt＝V_i,t+1+R_i,t·Δt，V_i,t，V_i,t+1分别为i电站在t时段的初库容和和末库容，Δt为一个时段的时间间隔；设置或者读取电网给定负荷P_t；设置各电站调度初始水位Z_i,0；通过水文预测获取电站在调度期内的预报入库流量I_i,t或者区间来流In_i,t；Ⅰ类发电调度模型采用下述步骤建立：(3.1.1)获取电站初始出力E_i表示为水电站i用水量换算获得的发电量；(3.1.2)遍历T个时段，记录时段数num1，时段数num2以及越限总量Δ：$\Delta =\underset{N_{i,t}^0>N_{i,t,max}}{\Sigma }{N}_{i,t}^0-N_{i,t,max}+\underset{N_{i,t}^0>N_{i,t,\min }}{\Sigma }{N}_{i,t}^0-N_{i,t,min}$如果Δ＝0，即转至步骤(3.1.3)；如果Δ>0，则遍历T个时段，调整的时段出力至其它时段如果Δ<0，则遍历T个时段，调整的时段出力至其它时段重复上述调整过程，直至Δ＝0停止迭代，此时出力其中k为迭代次数；(3.1.3)根据上述N_i,t，演算其相应的水位Z_i,t和下泄流量R_i,t。