一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法，包括以下步骤：S1：求解目标函数；S2：设定约束条件；本发明专利技术纳入大数据统计参数、机组在线监测数据，形成机组稳定工况范围、机组高效运行范围等阈值参数，增加机组稳定性和机组调节效能这两种新的优化维度。定性和机组调节效能这两种新的优化维度。定性和机组调节效能这两种新的优化维度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法


[0001]本专利技术属于AGC综合效益优化领域，具体涉及一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法。

技术介绍

[0002]传统的水电厂AGC对于厂内经济运行的定义，主要目的是优化资源配置，我们经常使用的优化目标有两种：一种是在满足发电要求的前提下尽量节约水资源，另一种是在满足流量条件下使机组尽量多发电，本质上都是使机组的效率最大化的思路。在长期的水电运行和理论研究中，已经形成了比较坚实的理论基础，并且在一些大中型电厂和流域集控中得到了广泛应用。但是在实际中，不管是哪一种优化方式，理论上的纯粹的最优解往往却无法真正落地。原因在于多个方面：
[0003]由于是机组效率最大化，因此这两种优化方式的都极为依赖机组流量特性曲线这个基础数据，而在出厂时厂家给的基础H
‑
Q
‑
N曲线数据(或者曲线图)由于试验条件的限制，往往粒度较粗，部分运行区域数据缺失。不仅准确度有限，而且机组在长期使用中都会渐渐的偏离原数据，使得在优化计算的时候，数据依据偏离真实情况。
[0004]更多情况是，现有的优化目标往往不符合真实情况下的调度方式。比如在给定负荷一定的情况下用水最少的目标，可能会影响正常流域的流量平衡关系，比如水量较多集中在某一个电站的水库中，或者控制库水位的范围，随着数据量变，积累在某一个时间可能发生优化结果的骤变；发电量最大的模型也是一样，电站的最优站内优化运行结果经常会与上级电力调度系统的实际指令和当日的用电负荷曲线相违背，导致最终根本无法执行。
[0005]随着流域调度理论、电力自动化控制技术、大数据技术以及对厂内运营经济性的方式的认识。不断的发展，我们认识到水力发电的经济优化结果并不只是水资源、发电量这两个方面。在实际的电站运营过程中，更多的调度和分配考量来自于机组运行的安全性和稳定性，降低机组的检修所花费的频次和人力物力成本，以及“两个细则”所规定的，在电网调度过程中厂站端电力供应的及时性、灵活性，争取更多的奖励，降低考核。可以在传统的以机组效率优先的算法模型上基础上，更多考虑以上参考因素，对于水力发电系统的经济运行方式进行更全面的扩充，使经济运行方式更贴近水电运营管理的实际场景，增加综合效益。
[0006]我们建议在AGC优化算法中，纳入大数据统计参数、机组在线监测数据，形成机组稳定工况范围、机组高效运行范围等阈值参数，增加机组稳定性和机组调节效能这两种新的优化维度。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法。
[0008]本专利技术的具体技术方案如下：
[0009]一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法，包括以下步骤：
[0010]S1：求解目标函数；
[0011]S2：设定约束条件。
[0012]优选地，S1的目标函数为：
[0013]T
min
＝min(k
Q
·
T
Q
+k
S
·
T
S
+k
AGC
·
T
K
)
[0014]其中
[0015]T
Q
全厂机组发电总耗流量产生的成本；
[0016]T
S
机组因当前出力运行工况而产生的设备耗损折算的成本；
[0017]T
K
调度对全厂AGC考核的成本；
[0018]H为水头；Ps为总有功；
[0019]Qi为各机组下泄流量；Si为单机耗损率；K1，AGC为调节速度性能指标；K2，AGC为调节精度性能指标，kQ为总耗流量因素的权重；kS为设备耗损率因素的权重；kAGC，AGC为考核因素的权重。
[0020]优选地，约束条件为：
[0021]负荷平衡
[0022][0023]式中，Pi为第i台机组出力；Ps为全厂调度给定负荷。
[0024]优选地，发电耗水率的计算T
Q
计算方法包括动态规划法、实时查表法和遗传算法。
[0025]优选地，设备耗损计算包括以下步骤：
[0026]S111：尽量减少全厂机组调节的总次数；
[0027]S112：尽量减少机组开停机的频次；
[0028]S113：根据当日负荷曲线和历史同期负荷数据预测，尽量提前规划，优化计算机组开机台数，使其稳定在较少的数量。
[0029]本专利技术一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法的技术效果如下：
[0030]1.使得机组更稳定的运行在工况较好的范围内，能够降低水轮机气蚀振动磨损，减少定检的维修频次，减少人力物力的成本。
[0031]2.提高AGC效能和电能生产质量，即算法分配的机组负荷结果具有一定的裕度，可以无扰动的高效执行，在两个细则的规定下，机组能够快速、准确的对电网的需求进行响应，减少电网考核。
[0032]3.利用水电出力调节迅速的响应特性，尤其是对新能源电站大量投运的情况下，AGC可对各类风、光电站进行能量交换和互补。对于流域面积广泛，机组较多的大型电站(如葛洲坝)，在机组众多的情况下，可以同时考虑机组稳定性和机组效能，使得电厂大部分机组运行在稳定的情况下，同时又有少部分机组承担调节电网负荷的性能要求。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某个实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1是本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0035]下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。
[0036]一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法
[0037]目标函数
[0038]在调度给定总有功一定，即发电收入一定的条件下，实现资源消耗量、生产成本以及外部考核付出成本最小化。即
[0039]T
min
＝min(k
Q
·
T
Q
+k
S
·
T
S
+k
AGC
·
T
K
)
[0040]其中
[0041]T
Q
全厂机组发电总耗流量产生的成本；
[0042]T
S
机组因当前出力运行工况而产生的设备耗损折算的成本；
[0043]T
K
调度对全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：求解目标函数；S2：设定约束条件。2.根据权利要求1所述的一种基于综合效益的水电站厂内经济优化方法，其特征在于，所述S1的目标函数为：T
min
＝min(k
Q
·
T
Q
+k
S
·
T
S
+k
AGC
·
T
K
)其中T
Q
全厂机组发电总耗流量产生的成本；T
S
机组因当前出力运行工况而产生的设备耗损折算的成本；T
K
调度对全厂AGC考核的成本；H为水头；Ps为总有功；Qi为各机组下泄流量；Si为单机耗损率；K...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯迅，龚传利，迟海龙，宋柯，严映峰，蒋敏，向文平，邱华，钟青祥，顾发英，白维，王乐宁，彭放，谭军，
申请(专利权)人：北京赛迅文凯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：