一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法技术

本发明专利技术涉及一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法。方案包括根据采集水电厂数据拟合出相关曲线；设置滚动计算周期和计算实际间隔，并读入实时水情数据和机组的日前计划出力；根据各拟合曲线推导出下一时段水情，以此类推出各时段弃水流量；根据弃水流量发出相应的弃水预警；预警发出后，对相应机组出力进行优化校正；输出预警信息和优化校正策略。本发明专利技术结合日前发电计划和当前实际运行情况预判出整个计算周期内是否发生弃水，并在有弃水情况发生时，及时调整各机组出力以使得水电厂的总弃水量最少。解决了传统方法中依靠人为经验调整存在的调整不当的问题。

A minimum early warning and coordinated rolling optimization method for water waste in a hydropower plant

【技术实现步骤摘要】
一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法
本专利技术涉及一种电力系统调度运行和优化领域，尤其是涉及一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法。
技术介绍
我国西南地区水资源丰富，但在当前用电需求增长放缓的情况下，水电消纳能力有限，加之汛期降水集中、外送通道能力不足等原因，弃水现象十分突出。此外，在实际运行的水火电力系统中，还存在以下两个方面的问题：一方面各发电厂每天的机组出力由日前调度计划给出，但由于大规模接入的新能源(主要是风电和光伏发电)的发电出力预测误差及系统总负荷预测误差的存在，极端情况下，若仍按日前发电计划执行，会造成较大的功率不平衡，危及系统的安全。另一方面，由于目前多数水电厂没有水务人员，流域梯级缺乏统一优化调度协调机制，调度值班员主要是根据经验人为地调整水电发电计划及策略，依靠经验开展实时调度难以有效把握流域调度决策过程的科学性、准确性，若对某些机组进行临时的出力调整，也可能因调整不当，造成部分水电厂不必要的弃水。故此，需寻求一种在日前发电计划以外，具有理论依据的即时调整水电厂及相关电厂出力的方法，在满足系统功率平衡约束的同时，使水电厂的弃水量最小，这是目前急需解决的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.根据采集水电厂数据拟合出相关曲线；S2.设置滚动计算周期和计算实际间隔，并读入实时水情数据和机组的日前计划出力；S3.根据各拟合曲线推导出下一时段水情，以此类推出各时段弃水流量；S4.根据弃水流量发出相应的弃水预警；S5.预警发出后，对相应机组出力进行优化校正；S6.输出预警信息和优化校正策略。

【技术特征摘要】
1.一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.根据采集水电厂数据拟合出相关曲线；S2.设置滚动计算周期和计算实际间隔，并读入实时水情数据和机组的日前计划出力；S3.根据各拟合曲线推导出下一时段水情，以此类推出各时段弃水流量；S4.根据弃水流量发出相应的弃水预警；S5.预警发出后，对相应机组出力进行优化校正；S6.输出预警信息和优化校正策略。2.根据权利要求1所述的一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法，其特征是步骤S1中拟合的曲线包括：库容和上游水位的二次曲线其中为当前库容，aUi为库容-水位拟合曲线二次项系数，为上游水位，bUi为库容-水位拟合曲线一次项系数，cUi为库容-水位拟合曲线常数项；下游水位和出库流量的二次曲线其中为下游水位，aDi为下游水位-出库流量拟合曲线二次项系数，为发电流量，为弃水流量，bDi为下游水位-出库流量拟合曲线一次项系数，cDi为下游水位-出库流量拟合曲线常数项；机组出力、水头和发电流量的二元二次曲线其中为水电机组出力，ai、bi为出力-水头-流量二元二次拟合曲线的二次项系数，ci为出力-水头-流量二元二次拟合曲线的交叉项系数，di、ei为出力-水头-流量二元二次拟合曲线的一次项系数，fi为出力-水头-流量二元二次拟合曲线的常数项系数，为水头。3.根据权利要求1所述的一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法，其特征是步骤S2的具体过程包括：设置滚动计算周期T和计算时间间隔为Δt，则每个周期包含时段数为T/Δt，机组日前计划出力每次读取T/Δt个值，第一次取1…T/Δt个值，第二次取2…T/Δt+1个值，以此类推；从数据库和web服务接口分别读入实时水情数据和机组的日前计划出力，水情数据包括上游水位下游水位出库流量入库流量和发电流量4.根据权利要求1所述的一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法，其特征是步骤S3的具体步骤包括：S31.以当前水情为初始状态，当前水情包括上游水位下游水位发电流量入库流量弃水流量S32.由上游水位得到当前库容S33.根据库容平衡方程推导出下一时段库容S34.根据闪游水位和库容的拟合曲线得到下一时段的上游水位S35.采用牛顿迭代法得到下一时段下游水位和发电流量过程如下：已知水电机组出力和上游水位水头下游水位计算公式由出力-水头-流量方程得到：进而获得非线性方程的标准形式，根据牛顿修正方程：将其中收敛精度设置为1e-6，计算得到下一时段下游水位和发电流量S36.由得到下下一时段的库容若大于库容上限则t+1时段的弃水流量为若则不发送弃水，以此类推，推导出各时段弃水流量5.根据权利要求1所述的一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法，其特征是所述步骤S4的具体过程包括：S41.设初始时刻和弃水开始发生时的时间间隔为tspan，根据tspan值的大小将预警成都分为重度(1<tspan≤T/3)，中度(T/3<tspan≤2T/3)，轻度(tspan>2T/3)；S42.判断水电厂t时段弃水流量是否为正，若为正即则该时段发生弃水，根据弃水发生的时间的尺度即tspan，发出相应的弃水预警，若则为不弃水，不发出弃水预警。6.根据权利要求1所述的一种水电厂弃水最小预警协调滚动优化方法，其特征是步骤S5的具体过程包括：选定要调节出力的机组，对可调机组在其出力范围内进行调整，根据预警协调数学模型，计算获得校正后的机组出力，模型和计算流程如下：一、水电厂弃水最小预警协调滚动优化模型，包括目标函数和约束条件：1)、目标函数第一类目标函数：弃水量最小

【专利技术属性】
技术研发人员：韦化，侯文庭，汪超群，欧明辉，吕中梁，陈骥，李佩杰，祝云，江雄烽，黄乔莎，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45