一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法，获取流域历史径流数据、风光出力数据、水库常规发电调度图和水库预设发电调度图并建立水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数和梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数；基于两个目标函数，经过预设约束条件集，建立梯级水库群联合调度图多目标优化模型；基于水库预设发电调度图，利用多目标进化算法，对该模型求解，得到水风光多能互补影响下的梯级水库群联合调度图非劣解集并基于水风光多能互补调度需求确定最佳梯级水库群联合调度图，综合考虑了梯级水库群效益稳健性和整体发电效益，提升水风光多能互补发电的综合利用率的同时保证了梯级水库群发电稳定性不会降低。库群发电稳定性不会降低。库群发电稳定性不会降低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法


[0001]本专利技术涉及水库群调度图优化
，具体涉及一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法。

技术介绍

[0002]风力和光伏发电受自然因素影响，其出力时空分布不均，具有随机性、波动性和间歇性的特点，直接将如此大规模的间歇性能源接入电网，会加剧电网调频调峰的压力，极大地影响电力系统的安全稳定运行，水电能源作为可存储的清洁能源，具有调节速度快、运行灵活等优势，是平缓风、光出力波动的理想调峰电源，将水、风、光多种能源打捆输送到电网，形成流域水风光多能互补系统，是保障大规模风、光能源接入电网，提高清洁能源利用率的有效途径；水风光多能互补运行实际上是风、光能源接入的水库再调度，改变了水库运行和电网需求的边界条件，使得传统水库调度方式不再适用，因此研究适应新能源消纳的梯级水库群优化调度方法是保障多能互补系统长期综合效益的关键。
[0003]传统水库调度方式主要关注水库自身发电或供水的保证程度，没有充分考虑梯级水库群联合调度所具备的极大调节能力，限制了流域水风光多能互补发电系统的综合利用率。尽管现有少量技术提出了构建水风光多能互补调度运行方式，但是，流域水风光多能互补系统综合利用率较低，并且梯级水库群发电稳定性较差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了涉及一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法，以解决现有技术中流域水风光多能互补系统综合利用率较低，并且梯级水库群发电稳定性较差的技术问题。
[0005]本专利技术提出的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法，应用于水风光多能互补系统；该基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法包括：获取流域历史径流数据、风光出力数据、水库常规发电调度图和水库预设发电调度图；基于所述流域历史径流数据、所述风光出力数据、所述水库常规发电调度图和所述水库预设发电调度图建立水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数和梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数；基于所述水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数和所述梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数，经过预设约束条件集，建立梯级水库群联合调度图多目标优化模型；基于所述水库预设发电调度图，利用多目标进化算法，对所述梯级水库群联合调度图多目标优化模型求解，得到水风光多能互补影响下的梯级水库群联合调度图非劣解集；基于水风光多能互补调度需求在所述梯级水库群联合调度图非劣解集中确定最佳梯级水库群联合调度图，所述最佳梯级水库群联合调度图用于水风光多能互补调度。
[0007]结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，获取水库预设发电调度图，
包括：获取水库效益稳健性指标权重值；对所述水库常规发电调度图中每个水库对应的每条调度线水位值和所述水库效益稳健性指标权重系数进行初始化处理，得到所述水库预设发电调度图。
[0008]结合第一方面，在第一方面的另一种可能的实现方式中，基于所述流域历史径流数据、所述风光出力数据、所述水库常规发电调度图和所述水库预设发电调度图建立水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数，包括：获取水库出力系数和水库装机出力值；基于所述水库预设发电调度图计算净发电水头；基于所述流域历史径流数据、所述水库出力系数、所述水库装机出力值和所述净发电水头计算水电实际出力值；在所述风光出力数据中提取风电出力值和光伏出力值；基于所述风电出力值、所述光伏出力值和所述水电出力值，建立所述水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数。
[0009]结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，基于所述流域历史径流数据、所述风光出力数据、所述水库常规发电调度图和所述水库预设发电调度图建立梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数，包括：当水库无风光出力接入，基于所述水库常规发电调度图获取水库常规发电调度出力值；基于所述水库常规发电调度出力值和所述水电出力值确定平均稳健性指标值；基于所述平均稳健性指标值和所述水库效益稳健性指标权重值，建立所述梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数。
[0010]结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，基于所述水库预设发电调度图，利用多目标进化算法，对所述梯级水库群联合调度图多目标优化模型求解，得到水风光多能互补影响下的梯级水库群联合调度图非劣解集，包括：基于所述水库预设发电调度图进行水库群模拟调度，生成个体适应度值；基于所述个体适应度值对所述水库预设发电调度图进行更新迭代，当迭代次数符合预设迭代次数时，生成所述水风光多能互补影响下的梯级水库群联合调度图非劣解集。
[0011]结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，基于所述水库预设发电调度图进行水库群模拟调度，生成个体适应度值，包括：获取水库初始出力值、水库初始效益稳健性指标权重值、龙头水库入库流量值和区间入流序列；在所述水库预设发电调度图中获取水库起始水位和水库末水位；基于所述水库起始水位在水位库容曲线中确定水库起始库容，基于所述水库末水位在所述水位库容曲线中确定水库末库容；基于所述水库初始出力值、所述龙头水库入库流量值、所述区间入流序列、所述水库起始库容和所述水库末库容，经过以电定水方法处理，得到水库实际水电出力值；基于所述水库初始效益稳健性指标权重值和所述水库实际水电出力值，经过所述梯级水库群联合调度图多目标优化模型处理，得到所述个体适应度值。
[0012]结合第一方面，在第一方面的又一种可能的实现方式中，基于水风光多能互补调度需求在所述梯级水库群联合调度图非劣解集中确定最佳梯级水库群联合调度图，包括：构建水风光效能评估指标体系；获取基于熵权法的客观权重；基于所述水风光效能评估指标体系和所述客观权重，利用多目标模糊决策方法在所述梯级水库群联合调度图非劣解集中确定最佳梯级水库群联合调度图。
[0013]第二方面，本专利技术实施例提供一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化装置，应用于水风光多能互补系统；该基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化装置包括：获取模块，用于获取流域历史径流数据、风光出力数据、水库常规发电调度图和水库
预设发电调度图；第一建立模块，用于基于所述流域历史径流数据、所述风光出力数据、所述水库常规发电调度图和所述水库预设发电调度图建立水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数和梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数；第二建立模块，用于基于所述水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数和所述梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数，经过预设约束条件集，建立梯级水库群联合调度图多目标优化模型；求解模块，用于基于所述水库预设发电调度图，利用多目标进化算法，对所述梯级水库群联合调度图多目标优化模型求解，得到水风光多能互补影响下的梯级水库群联合调度图非劣解集；确定模块，用于基于水风光多能互补调度需求在所述梯级水库群联合调度图非劣解集中确定最佳梯级水库群联合调度图，所述最佳梯级水库群联合调度图用于水风光多能互补调度。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水风光多能互补的梯级水库群调度图优化方法，应用于水风光多能互补系统；其特征在于，所述方法包括：获取流域历史径流数据、风光出力数据、水库常规发电调度图和水库预设发电调度图；基于所述流域历史径流数据、所述风光出力数据、所述水库常规发电调度图和所述水库预设发电调度图建立水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数和梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数；基于所述水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数和所述梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数，经过预设约束条件集，建立梯级水库群联合调度图多目标优化模型；基于所述水库预设发电调度图，利用多目标进化算法，对所述梯级水库群联合调度图多目标优化模型求解，得到水风光多能互补影响下的梯级水库群联合调度图非劣解集；基于水风光多能互补调度需求在所述梯级水库群联合调度图非劣解集中确定最佳梯级水库群联合调度图，所述最佳梯级水库群联合调度图用于水风光多能互补调度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取水库预设发电调度图，包括：获取水库效益稳健性指标权重值；对所述水库常规发电调度图中每个水库对应的每条调度线水位值和所述水库效益稳健性指标权重系数进行初始化处理，得到所述水库预设发电调度图。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述流域历史径流数据、所述风光出力数据、所述水库常规发电调度图和所述水库预设发电调度图建立水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数，包括：获取水库出力系数和水库装机出力值；基于所述水库预设发电调度图计算净发电水头；基于所述流域历史径流数据、所述水库出力系数、所述水库装机出力值和所述净发电水头计算水电实际出力值；在所述风光出力数据中提取风电出力值和光伏出力值；基于所述风电出力值、所述光伏出力值和所述水电实际出力值，建立所述水风光多能互补系统多年平均总发电量目标函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述流域历史径流数据、所述风光出力数据、所述水库常规发电调度图和所述水库预设发电调度图建立梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数，包括：当水库无风光出力接入，基于所述水库常规发电调度图获取水库常规发电调度出力值；基于所述水库常规发电调度出力值和所述水电实际出力值确定平均稳健性指标值；基于所述平均稳健性指标值和所述水库效益稳健性指标权重值，建立所述梯级水库群多年平均发电效益稳健性目标函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述水库预设发电调度图，利用多目标进化算法，对所述梯级水库群联合调度图多目标优化模型求解，得到水风光多能互补影响下的梯级水库群联合调度图非劣解集，包括：基于所述水库预设发电调度图进行水库群模拟调度，生成个体适应度值；
基于所述个体适应度值对所述水库预设发电调度图进行更新迭代，当迭代次数符合预设迭代次数时，生...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玮，明波，刘攀，刘志武，刘瑞阔，卢庆文，徐志，刘肖廷，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：