基于逐級優(yōu)化方法的水庫群發(fā)電調度研究.pdf

1、水電是一種廉價、可再生的清潔能源，在我國能源結構中占有相當?shù)谋戎兀陔娏ο到y(tǒng)中發(fā)揮著重大的作用。伴隨著我國經(jīng)濟、社會的迅猛發(fā)展，能源短缺與環(huán)境污染日漸加劇，合理地利用水電資源，對其進行優(yōu)化調度，對提高經(jīng)濟效益、緩解能源危機、節(jié)約自然資源和減小廢棄物排放等具有重大的意義。
　　一般認為，水電調度經(jīng)歷了兩個階段，即以調度圖以及專家經(jīng)驗為基礎的常規(guī)調度階段和以優(yōu)化理論與方法為基礎的優(yōu)化調度階段。常規(guī)調度具有操作簡單，決策直觀、可靠等優(yōu)點

2、，但決策過程偏向于保守，優(yōu)化程度不高；與常規(guī)調度相比，優(yōu)化調度更能發(fā)揮水電系統(tǒng)的整體潛力，是一個具有重大經(jīng)濟效益的課題。
　　本文在現(xiàn)有的水庫優(yōu)化調度理論與方法的基礎上，對當前水庫發(fā)電調度和水庫群發(fā)電調度中存在的一些重要問題進行了研究，主要內容和成果歸納如下：
　?。?）針對 DP（動態(tài)規(guī)劃）推廣至水庫群調度時存在“維數(shù)障礙”問題和采用 POA（逐步優(yōu)化方法）、DPSA（逐次漸近動態(tài)規(guī)劃法）等改進型 DP算法求解水庫群調度問

3、題時易陷入偽最優(yōu)解的問題，提出了一種適用于求解水庫群調度問題的逐級優(yōu)化方法。將POA、DPSA、DDDP（離散微分動態(tài)規(guī)劃）的優(yōu)勢相結合進行狀態(tài)空間降維；與此同時，提出了3個逐級優(yōu)化策略，引導算法在搜索到可行域邊界上時跳出停滯狀態(tài)，以達到避免陷入偽最優(yōu)解和改善解的質量的目的。采用經(jīng)典四水庫問題和十水庫問題進行測試，仿真結果表明算法是可行且有效的。
　　（2）對梯級負荷分配耗能最小模型在實際應用中所遇到的困難和所出現(xiàn)的不合常理現(xiàn)象進

4、行了分析，對梯級水庫的能量變化關系進行了研究，找出了按模型的目標函數(shù)式計算所得梯級耗能與梯級水庫的狀態(tài)轉移路徑有關以及以此模型為標準評判梯級負荷分配方案優(yōu)劣所得結果與實際情況不相符的原因，在此基礎上，考慮不蓄電能損失和尾水水頭損失對水庫能耗的影響，對耗能最小模型進行了改進和完善。仿真結果表明，改進的模型對梯級水庫耗能的表示更為準確合理，對解決梯級水電站負荷分配問題具有實際應用價值。
　　(3)將逐級優(yōu)化方法應用于湖南電網(wǎng)湘資沅澧四