一种耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法技术

本发明专利技术针对电网日间负荷的频繁波动及梯级库群复杂的水力联系，提出了一种耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法。首先以电网调峰最优和梯级发电量最大为目标构建了电网中期调度的多目标模型；然后基于水量平衡原理提出中期分段水流滞时描述方法及参数的确定方法，并以此确定水流滞时影响下调度期和滞后期梯级综合效益的计算方法；最后，采用多项式对模型中复杂的非线性约束进行拟合。以澜沧江11座梯级水电站为研究对象的计算结果表明所提方法通过引入水流滞时因素使得计算结果更符合实际运行情况，有效减小了滞后性影响的调度计划偏差，提高了水电利用效益，具有较好的中期调峰效果。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法
本专利技术属于电网规划和调度运行领域，特别涉及一种耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法。
技术介绍
近些年来，电力需求日间负荷波动不断加剧、中短期强降雨等因素给我国富水电地区电网发电调度带来严峻的挑战。五一、国庆、春节等小长假穿插，两会、全运会、亚运会等大型活动的举行，以及高温酷暑、严冬覆冰等极端气候事件频发，使得相邻日间的电力负荷需求差异越来越大，电网中期调度过程需要大量火电机组频繁启停以应对负荷变化；另一方面，受气候变化影响，台风、暴雨等极端天气使得流域中期来水较多，水电调度不当可能产生大量的弃水。为充分发挥水电的调节优势和跟踪负荷的能力，提高梯级水电利用效率，需要对梯级水电中期调度进行精细化建模研究。库群中期调度一般指以日为计算步长，7-30天为计算周期的水电站计划制作，是承接长期与短期调度的关键过程。水电中期调度一般以发电量最大或保证出力最大等目标建模，对于平稳中期负荷过程为目标的研究较少，本专利技术采用发电量最大和调峰最优多目标进行建模。梯级水电站间存在着紧密的水流滞时关系，上下游本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法，其特征在于：/n目标函数包括两个：/n1)调峰优化目标；采用剩余负荷方差最小为目标：/n

【技术特征摘要】
1.一种耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法，其特征在于：
目标函数包括两个：
1)调峰优化目标；采用剩余负荷方差最小为目标：



式中：i为电站编号；N为总电站数；t为时段编号；T为计划周期内的总时段数；Pt为时段t系统负荷需求，MW；FNt为时段t系统剩余负荷，MW；为剩余负荷平均值，MW；Ni,t为电站i时段t的出力，MW；
2)梯级发电量最大目标；考虑水流滞时影响效益的梯级水电站调度过程中，以计算期发电量最大为目标：
maxF2＝Ea+Eb(2)
式中：Ea为调度期内参与梯级水电调度运行所产生的效益函数；Eb为调度期外用以避免水流滞后性影响的效益平衡函数；
采用权重系数法将多目标模型转换为单目标，利用式(3)将各目标解集做归一化处理，ω1,ω2为目标权重，ω1,ω2∈(0,1)，满足ω1+ω2＝1，则建立的最终目标模型为公式(4)所示：



maxF(x)＝ω1F1′(x)+(1-ω1)F2′(x)(4)
具体步骤如下：
步骤(1)采用基于水量平衡原理的调度期和滞后期的分段水流滞时方法；
步骤(2)为减小滞后性影响的梯级滞时综合效益计算；
步骤(3)采用多项式表征复杂非线性化约束；
所述的步骤(1)具体如下：
上游电站某个时段的出库流量经过一定的滞时到达下游，满足如下关系：



式中：为直接上游电站k在时段t到达电站i的出库流量，m3/s；为电站i的直接上游电站k时段n的出库流量对应的滞时时段数，d；
考虑水流滞时作用的直接上游电站k在时段t到达电站i的出库流量分为三部分：第I部分为上一调度期转入流量，第Ⅱ部分为本调度期内流量，第Ⅲ部分为转出到下一调度期的流量；这三部分流量描述为：



可得电站i在时段t所有直接上游的总滞时出库流量为：



梯级水流滞时的表述从调度期和滞后期两方面量化了水流滞时的影响，因此，结合水量平衡方程和式(7)即可得到精准的入库流量过程；
其中，水量平衡方程：









式中：Δt为时段长度；Vi,t为电站i时段t末的库容，m3；Ii,t、Qi,t、Si,t、分别为电站i时段t的入库流量、区间流量、发电流量、弃水流量、出库流量，m3/s；为上游电站k在时段n的出库流量，m3/s；Ωi为电站i的直接上游电站k的集合；为电站i直接上游电站k的时段n滞时出库流量在时段t到达电站i的总和；
所述的步骤(2)具体如下：
基于步骤(1)分段水流滞时方法，确定三部分流量在调度期和滞后期产生的梯级滞时综合效益，具体步骤如下：
1)确定调度期外影响...

【专利技术属性】
技术研发人员：李崇浩，李树山，吴慧军，唐红兵，廖胜利，程春田，刘欢，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，大连理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44