一种基于模型预测控制的水电站实时调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于模型预测控制的水电站实时调度方法，包括S1、构建考虑水电站风控能力、经济效益和设备使用寿命的水电站实时调度策略模型；S2、选择求解方法；S3、设定闸门分配方式；S4、设定负荷分配方式；S5、基于穷举法和差分进化算法对所述策略模型进行求解，得到水电站实时调度策略。本申请方案针对不同的工况和调度需求允许自由选择优化目标和约束条件，有利于水位维持平稳、提高电站经济效益、为电网提供更加稳定优质电力；本申请方案避免了机组处于振动区，减少了机组和闸门动作次数，减少了维修次数，提高了设备的使用寿命。提高了设备的使用寿命。提高了设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模型预测控制的水电站实时调度方法


[0001]本专利技术属于水电站调度技术和计算技术的交叉领域，特别是涉及一种基于模型预测控制的水电站实时调度方法。

技术介绍

[0002]电站实时调度是水电系统日常运行的一个重要工作。以往的部分电站在实际运行过程中，在不同水情、工况的影响下，大部分时间无法执行日发电计划。而日计划负荷由调度人员根据经验制定，随意性大，实时调度计算过程没有统一标准，难以精确控制坝前水位，更不能满足特定的调度目标，风险控制能力弱，同时很难对实时的短期调度、设备稳定运行、经济效益等产生即时的效果。以往的电站调度人员只能根据上游坝下泄流量、实时水位、电站出库流量等监测数据保持水库较高水位，以增加发电量，无法在入库流量预报的基础上，对耗水率、总发电量等既定调度目标进行优化调度，且难以保持水位稳定运行，风险控制能力弱，无法精确判断水位超限时间，易造成弃水，发挥不出水库最大综合效益。

技术实现思路

[0003]针对现有的部分水电站调度方法对电站调度标准不统一的问题，提出了考虑电站系统调度能力、经济效益和设备使用寿命的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模型预测控制的水电站实时调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建考虑水电站风控能力、经济效益和设备使用寿命的水电站实时调度策略模型；S2、选择求解方法；S3、设定闸门分配方式；S4、设定负荷分配方式；S5、基于穷举法和差分进化算法对所述策略模型进行求解，得到水电站实时调度策略。2.根据权利要求1所述的基于模型预测控制的水电站实时调度方法，其特征在于，步骤S1中，所述策略模型包括：调度目标和约束条件；所述调度目标包括：水位范围优化、目标水位优化、最大发电量、出库流量、最小弃水流量、最小耗水率和闸门最小调整次数。3.根据权利要求2所述的基于模型预测控制的水电站实时调度方法，其特征在于，所述水位范围优化表达式如下：其中，b表示选取的工况种数，ΔL1表示的是水位范围优化的指标，L
t
为时段t水位，和为设定的时段t时水位优化范围，在此范围内，ΔL为0，超过此范围，则计算水位距离此范围最近距离；所述目标水位优化表达式如下：其中，ΔL2表示的是目标水位优化的指标，为设定的时段t的最优水位目标，此目标控制水位尽量接近目标水位；所述最大发电量的优化表达式如下：P
i
＝N
i
·
Δt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)其中，N
i
为时段出力，P
i
为发电量，Δt为时段长度；所述出库流量的优化表达式如下：其中，Q
i,unit
为机组引用流量，Q
i,gate
为闸门泄洪流量；所述最小弃水量的优化表达式如下：所述最小耗水率的表达式如下：所述闸门最少调整次数：
目标电站闸门调整频繁，若以闸门调整次数最少为目标，需选择合理约束目标才有意义。4.根据权利要求2所述的基于模型预测控制的水电站实时调度方法，其特征在于，所述约束条件包括：水位约束、出库流量约束、机组震动区间约束、出力约束、闸...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓辉，汪广明，王超，龙岩，汪文元，刘珂璇，高宏雨，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：