清江梯級短期與實時優(yōu)化調(diào)度策略研究.pdf

1、隨著我國流域水能資源的開發(fā)規(guī)模進(jìn)一步擴大，統(tǒng)一管理、集中控制流域梯級電站機組，對充分發(fā)揮梯級水庫聯(lián)調(diào)作用，提升水電站發(fā)電效益有著重要意義。梯級水電站群短期及實時優(yōu)化調(diào)度是直接指導(dǎo)水電機組安全運行，實現(xiàn)水電調(diào)峰、出力、流量或水位控制等目標(biāo)，落實電網(wǎng)精細(xì)化出力要求的重要依據(jù)。梯級水電站群短期及實時優(yōu)化調(diào)度問題是典型的多維度、多約束、復(fù)雜的非線性優(yōu)化問題，也是水電能源優(yōu)化運行領(lǐng)域的研究熱點之一，至今難以找到具有普適性的最優(yōu)求解方法。本文以清江

2、梯級水電站系統(tǒng)工程實例為主要研究對象，在現(xiàn)有理論方法的基礎(chǔ)上，圍繞梯級水電系統(tǒng)短期及實時聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)瓶頸，就水電站廠內(nèi)負(fù)荷分配方法、電力電量平衡約束下的非實時計劃編制、梯級實時調(diào)度方法等進(jìn)行了問題分析、建模仿真、實例計算等研究工作，主要內(nèi)容和成果如下：
　?。?）以水電站機組為研究對象，構(gòu)建了發(fā)電耗流量最小的廠內(nèi)負(fù)荷分配模型，引入了一種動態(tài)機組組合表，并通過與啟發(fā)式迭代修正的等微增率算法相結(jié)合，實現(xiàn)了對于廠

3、內(nèi)負(fù)荷分配問題的求解。動態(tài)機組組合表綜合考慮了機組最小開停機持續(xù)時間約束和耗水率大小，結(jié)合最少開機臺數(shù)原則確定機組組合，為等微增率方法分配負(fù)荷奠定基礎(chǔ)。利用啟發(fā)式信息對傳統(tǒng)等微增率方法的計算結(jié)果進(jìn)行迭代修正，使機組出力結(jié)果滿足各項約束。通過對隔河巖電站進(jìn)行實例計算，驗證了上述模型和計算方法的有效性，降低了水電站調(diào)度期內(nèi)的發(fā)電耗水量。
　?。?）以梯級水電系統(tǒng)為研究對象，分析了梯級非實時計劃編制的主要內(nèi)容和具體要求，構(gòu)建了以梯級發(fā)電

4、消耗水位勢能最小為目標(biāo)的梯級站間非實時負(fù)荷分配模型，運用了逐次切負(fù)荷算法求解梯級電站初始解，對上下游具有直接水力聯(lián)系的兩個電站引入了“對偶電站”系統(tǒng)概念，并提出了POA自適應(yīng)廊道尋優(yōu)方法逐時段尋優(yōu)方法，調(diào)用電力電量平衡修正策略調(diào)整后續(xù)時段出力，彌補當(dāng)前時段尋優(yōu)計算過程中出力變動引發(fā)的電量偏差。通過對清江梯級電站進(jìn)行實例計算，本文所提模型及求解方法能夠在滿足上述約束的前提下，有效降低梯級發(fā)電耗能，提升梯級發(fā)電效益，實現(xiàn)經(jīng)濟化調(diào)度目標(biāo)。

5、r>　　（3）以梯級水電系統(tǒng)實時調(diào)度過程為研究對象，建立了以水位勢能消耗量最小為目標(biāo)的梯級實時負(fù)荷分配模型，考慮了實時調(diào)度過程中電網(wǎng)潮流斷面出力要求，引入了基于電量偏差率的電站序位計算方法、考慮上下可調(diào)空間的電站組合方法和廠間負(fù)荷分配策略為一體的系統(tǒng)性求解策略。結(jié)合前文所提到的廠內(nèi)負(fù)荷分配方法， 實現(xiàn)了實時響應(yīng)梯級負(fù)荷波動的精細(xì)化出力計劃編制。清江梯級電站實例計算結(jié)果表明，本文所提出的求解方法可以有效地滿足梯級負(fù)荷實時變化要求