清江梯級(jí)短期與實(shí)時(shí)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(kuò)大，統(tǒng)一管理、集中控制流域梯級(jí)電站機(jī)組，對(duì)充分發(fā)揮梯級(jí)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(jí)水電站群短期及實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度是直接指導(dǎo)水電機(jī)組安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)水電調(diào)峰、出力、流量或水位控制等目標(biāo)，落實(shí)電網(wǎng)精細(xì)化出力要求的重要依據(jù)。梯級(jí)水電站群短期及實(shí)時(shí)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(yùn)行領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)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(jí)水電站系統(tǒng)工程實(shí)例為主要研究對(duì)象，在現(xiàn)有理論方法的基礎(chǔ)上，圍繞梯級(jí)水電系統(tǒng)短期及實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)計(jì)劃編制、梯級(jí)實(shí)時(shí)調(diào)度方法等進(jìn)行了問題分析、建模仿真、實(shí)例計(jì)算等研究工作，主要內(nèi)容和成果如下：
　?。?）以水電站機(jī)組為研究對(duì)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(dòng)態(tài)機(jī)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(shí)現(xiàn)了對(duì)于廠

3、內(nèi)負(fù)荷分配問題的求解。動(dòng)態(tài)機(jī)組組合表綜合考慮了機(jī)組最小開停機(jī)持續(xù)時(shí)間約束和耗水率大小，結(jié)合最少開機(jī)臺(tái)數(shù)原則確定機(jī)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(duì)傳統(tǒng)等微增率方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行迭代修正，使機(jī)組出力結(jié)果滿足各項(xiàng)約束。通過對(duì)隔河巖電站進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，驗(yàn)證了上述模型和計(jì)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(jí)水電系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析了梯級(jí)非實(shí)時(shí)計(jì)劃編制的主要內(nèi)容和具體要求，構(gòu)建了以梯級(jí)發(fā)電

4、消耗水位勢能最小為目標(biāo)的梯級(jí)站間非實(shí)時(shí)負(fù)荷分配模型，運(yùn)用了逐次切負(fù)荷算法求解梯級(jí)電站初始解，對(duì)上下游具有直接水力聯(lián)系的兩個(gè)電站引入了“對(duì)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(shí)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(shí)段出力，彌補(bǔ)當(dāng)前時(shí)段尋優(yōu)計(jì)算過程中出力變動(dòng)引發(fā)的電量偏差。通過對(duì)清江梯級(jí)電站進(jìn)行實(shí)例計(jì)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(jí)發(fā)電耗能，提升梯級(jí)發(fā)電效益，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化調(diào)度目標(biāo)。

5、r>　?。?）以梯級(jí)水電系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度過程為研究對(duì)象，建立了以水位勢能消耗量最小為目標(biāo)的梯級(jí)實(shí)時(shí)負(fù)荷分配模型，考慮了實(shí)時(shí)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(jì)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(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)響應(yīng)梯級(jí)負(fù)荷波動(dòng)的精細(xì)化出力計(jì)劃編制。清江梯級(jí)電站實(shí)例計(jì)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(jí)負(fù)荷實(shí)時(shí)變化要求