一种电站群联合经济调度方法及系统技术方案

本申请公开了一种电站群联合经济调度方法，包括：预先构建水火发电系统最小系统燃料费用的目标函数；在满足约束条件的前提下，利用预设的算法和越限计数法对目标函数求解；其中，越限计数法，包括：对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；利用库容违限总数、水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对目标函数求解出的计算结果进行适应度计算。可见，本发明专利技术利用越限计数法、库容违限总数、水电出力违限总数和预设的惩罚系数，能够更加合理的进行违约处理，保证了适应度计算的准确性，使目标函数的解更加精确。另外，本申请还相应公开了一种电站群联合经济调度系统。

【技术实现步骤摘要】
一种电站群联合经济调度方法及系统
本专利技术涉及工程寻优
，特别涉及一种电站群联合经济调度方法及系统。
技术介绍
随着社会的发展，梯级电站群短期水火联合经济调度是日常电力系统运行中一类重要的优化问题，尤其在当今能源短缺与物价飞涨的大背景下，快速、精确地求解梯级电站群短期水火联合经济调度问题具有可观的经济和节能效益。然而，计及各种复杂的水力和火力系统运行约束以及考虑阀点效应的梯级电站群短期水火联合经济调度问题呈现出一系列高维、多约束、非凸、非线性、不连续以及具有多个局部最优点的特性，增加了问题的解决难度。随着系统工程理论研究的日趋成熟和现代计算机技术在梯级水电站优化调度领域的不断发展与应用，各种新方法和新技术也层出不穷。现有技术中，常见的方法分为两大类：一类是传统优化方法，主要有线性规划法、非线性网络流法、动态规划法、拉格朗日松弛法等；另一类为启发式智能优化算法，如粒子群算法、改进差分算法、混合遗传鱼群算法、改进量子进化算法、快速进化规划技术、化学反应算法、基于优化的教学学习算法、改进类电磁机制等，但这些算法在对水电站和火电厂进行违约处理时，仍采用传统的违约处理公式，将超出范围数值，约束到相应的范围内，而水电站库容与发电流量之间存在直接耦合关系，因此采用传统的越限处理方式，难以计算出准确地计算结果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电站群联合经济调度方法及系统，能够更加合理的进行违约处理，保证适应度计算的准确性，使目标函数的解更加精确。其具体方案如下：一种电站群联合经济调度方法，包括：预先构建水火发电系统最小系统燃料费用的目标函数；其中，所述目标函数对应的解为d维的解，d为正整数；在满足所述目标函数的约束条件的前提下，利用预设的算法和越限计数法对所述目标函数求解；其中，所述越限计数法，包括：分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算。优选的，所述分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数的过程，包括：利用库容违限公式和水电出力违限公式，分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；其中，所述库容违限公式为：所述水电出力违限公式为：式中，Vout为各水电站在各调度时段内库容的违限总次数，为t时段内j水电站的库容，为j水电站的最大库容，为j水电站的最小库容，Ph,out为各水电站在各调度时段内水电出力的违限总次数，为t时段内j水电站的水电出力，为j水电站的最大水电出力，为j水电站的最小水电出力。优选的，所述约束条件包括：系统功率平衡约束、水量平衡约束、水电站出力约束、火电厂的出力约束、水电站的出力约束、水库库容约束、水电站的发电流量约束、调度周期初始库容和末端库容约束。优选的，所述预设的算法为新型灰狼算法。优选的，所述利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算的过程，包括：利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，通过适应度计算公式对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算；其中，所述适应度计算公式为：式中，λ、w、v、η为惩罚系数，F为总成本，为水电站j在第t个调度时段的出力，PD,t系统在第t个调度时段的负荷需求，为火电厂i在第t个度时段的出力，Nh为水电站数目，T为整个调度期间的调度时段数，NS为火电厂数目，Vj,B为初始库容，Vj,E为末端库容容量。本专利技术还公开了一种电站群联合经济调度系统，包括：目标函数构建模块，用于预先构建水火发电系统最小系统燃料费用的目标函数；其中，所述目标函数对应的解为d维的解，d为正整数；目标函数计算模块，用于在满足所述目标函数的约束条件的前提下，利用预设的算法和越限计数法对所述目标函数求解；其中，所述目标函数计算模块，包括：计数单元，用于分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；适应度计算单元，用于利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算。优选的，所述计数单元，具体用于利用库容违限公式和水电出力违限公式，分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；其中，所述库容违限公式为：所述水电出力违限公式为：式中，Vout为各水电站在各调度时段内库容的违限总次数，为t时段内j水电站的库容，为j水电站的最大库容，为j水电站的最小库容，Ph,out为各水电站在各调度时段内水电出力的违限总次数，为t时段内j水电站的水电出力，为j水电站的最大水电出力，为j水电站的最小水电出力。优选的，所述约束条件包括：系统功率平衡约束、水量平衡约束、水电站出力约束、火电厂的出力约束、水电站的出力约束、水库库容约束、水电站的发电流量约束、调度周期初始库容和末端库容约束。优选的，所述预设的算法为新型灰狼算法。优选的，所述适应度计算单元，具体用于利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，通过适应度计算公式对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算；其中，所述适应度计算公式为：式中，λ、w、v、η为惩罚系数，F为总成本，为水电站j在第t个调度时段的出力，PD,t系统在第t个调度时段的负荷需求，为火电厂i在第t个度时段的出力，Nh为水电站数目，T为整个调度期间的调度时段数，NS为火电厂数目，Vj,B为初始库容，Vj,E为末端库容容量。本专利技术中，电站群联合经济调度方法，包括：预先构建水火发电系统最小系统燃料费用的目标函数；其中，目标函数对应的解为d维的解，d为正整数；在满足目标函数的约束条件的前提下，利用预设的算法和越限计数法对目标函数求解；其中，越限计数法，包括：对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；利用库容违限总数、水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对目标函数求解出的计算结果进行适应度计算。可见，本专利技术利用越限计数法分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，利用库容违限总数、水电出力违限总数和预设的惩罚系数，进行适应度计算，能够更加合理的进行违约处理，保证了适应度计算的准确性，使目标函数的解更加精确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种电站群联合经济调度方法流程示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种越限计数法流程示意图；图3为本专利技术实施例公开的一种电站群联合经济调度系统结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种电站群联合经济调度系统中目标函数计算模块的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电站群联合经济调度方法，其特征在于，包括：预先构建水火发电系统最小系统燃料费用的目标函数；其中，所述目标函数对应的解为d维的解，d为正整数；在满足所述目标函数的约束条件的前提下，利用预设的算法和越限计数法对所述目标函数求解；其中，所述越限计数法，包括：分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算。

【技术特征摘要】
1.一种电站群联合经济调度方法，其特征在于，包括：预先构建水火发电系统最小系统燃料费用的目标函数；其中，所述目标函数对应的解为d维的解，d为正整数；在满足所述目标函数的约束条件的前提下，利用预设的算法和越限计数法对所述目标函数求解；其中，所述越限计数法，包括：分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算。2.根据权利要求1所述的电站群联合经济调度方法，其特征在于，所述分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数的过程，包括：利用库容违限公式和水电出力违限公式，分别对水电站在各调度时段内库容和水电出力的违限次数进行计数，得到库容违限总数和水电出力违限总数；其中，所述库容违限公式为：所述水电出力违限公式为：式中，Vout为各水电站在各调度时段内库容的违限总次数，为t时段内j水电站的库容，为j水电站的最大库容，为j水电站的最小库容，Ph,out为各水电站在各调度时段内水电出力的违限总次数，为t时段内j水电站的水电出力，为j水电站的最大水电出力，为j水电站的最小水电出力。3.根据权利要求1所述的电站群联合经济调度方法，其特征在于，所述约束条件包括：系统功率平衡约束、水量平衡约束、水电站出力约束、火电厂的出力约束、水电站的出力约束、水库库容约束、水电站的发电流量约束、调度周期初始库容和末端库容约束。4.根据权利要求1所述的电站群联合经济调度方法，其特征在于，所述预设的算法为新型灰狼算法。5.根据权利要求1至4任一项所述的电站群联合经济调度方法，其特征在于，所述利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算的过程，包括：利用所述库容违限总数、所述水电出力违限总数和预设的惩罚系数，通过适应度计算公式对利用预设的算法对所述目标函数求解出的计算结果进行适应度计算；其中，所述适应度计算公式为：式中，λ、w、v、η为惩罚系数，F为总成本，为水电站j在第t个调度时段的出力，PD,t系统在第t个调度时段的负荷需求，为火电厂i在第t个度时段的出力，Nh为水电站数目，T为整个调度期间的调度时段数，NS为火电...

【专利技术属性】
技术研发人员：林艺城，孟安波，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44