梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調度的理論與實踐——以烏江梯級水庫群為例.pdf

1、隨著西部大開發(fā)和“西電東送”項目的實施，我國已建或正在建設12大水電基地，近20個梯級水庫群，逐步形成由多個調節(jié)性能較好的水庫組成梯級水庫群聯(lián)合調度局面，以單一水庫或一庫多級式的梯級水庫為對象的水庫調度理論已經(jīng)不能解決高維梯級水庫群聯(lián)合調度中存在的問題；烏江梯級水庫群是我國目前已建梯級水庫中，調節(jié)性能最好、調度最為復雜梯級水庫群之一。因此，本文以烏江梯級水庫群為對象，進行梯級水庫群發(fā)電調度研究，不僅具有理論和實用價值，更具有普遍推廣的現(xiàn)

2、實意義。 本論文以烏江梯級水庫群發(fā)電調度需要為基礎，主要研究了多年調節(jié)水庫年末消落水位變化規(guī)律、梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調度的模型方法、梯級水庫調度圖的制定以及發(fā)電調度軟件系統(tǒng)的開發(fā)建設等問題。取得了以下主要成果： (1)本文分析了影響多年調節(jié)水庫年末消落水位的主要因素。結合目前中長期徑流預報水平和電力調度現(xiàn)狀，計算了不同起調水位、不同來水頻率組合下，洪家渡多年調節(jié)水庫年末合理消落水位；將數(shù)據(jù)挖掘技術的決策樹方法應用到分析年末

3、消落水位與其影響因素之間的關系中，建立了洪家渡多年調節(jié)水庫年末消落水位控制規(guī)則——決策樹； (2)隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴大，維數(shù)災是梯級水庫聯(lián)合優(yōu)化調度的瓶頸，如何提高求解精度和求解效率一直是水庫調度領域的重要研究課題。結合粒子群算法和差分演化算法各自得特點，本文對其進行了改進，并將其應用到高維梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調度中。粒子群算法的改進表現(xiàn)在提出了求解含有約束條件優(yōu)化問題的約束處理機制和動態(tài)慣性權值；差分演化算法的改進在于提出了一種非

4、參數(shù)懲罰的約束處理辦法．應用改進算法求解梯級水庫調度，能有效克服由于維數(shù)多、約束條件復雜帶來的效率低、精度低的問題。 (3)本文確定了梯級水庫群長期負荷分配的最優(yōu)準則，建立了相應的數(shù)學模型——調度期末梯級蓄能最大模型，并提出了一種新的求解方法——動態(tài)搜索法。 (4)本文提出了梯級水庫面臨時段總能量的概念。將優(yōu)化與常規(guī)方法相結合，制定了以梯級總能量為狀態(tài)變量的梯級水庫群總調度圖，采用調度期末梯級蓄能最大模型對梯級水庫出力進

5、行合的分配。 (5)發(fā)電會商是發(fā)電調度的一個中心環(huán)節(jié)。本文分析了發(fā)電會商系統(tǒng)構建理論和基本流程，建立了B/S與C/S相結合的發(fā)電會商體系結構，確定了發(fā)電會商的基本思路，篩選了發(fā)電會商因子。 (6)針對烏江梯級水庫群聯(lián)合調度問題，以梯級水庫發(fā)電效益最大為目標，以本文建立的模型和提出的方法為理論支撐，本文開發(fā)了四層B/S與C/S相結合的烏江梯級水庫群發(fā)電調度軟件，并介紹了軟件的主要功能。該軟件已成功地應用于生產(chǎn)實際中，取得了