一种以水定电梯级水电站实时控制发电量方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种以水定电梯级水电站实时控制发电量方法，包括以下步骤：基于上游水电站水库数据信息

【技术实现步骤摘要】
一种以水定电梯级水电站实时控制发电量方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种以水定电梯级水电站实时控制发电量方法及相关装置
。

技术介绍

[0002]水力发电是公认的具有技术成熟
、
运行灵活和清洁低碳的可再生能源电力，是推动能源绿色转型发展
、
完善新时代能源体系的关键组成部分
。
风电
、
光伏等新能源负荷的接入对梯级水电站的运行和调度提出了更高的要求，在实时预报条件下的水电站最优调度决策如何选择是个关键的问题
。
该决策不仅得考虑当前时段的综合效益，还得兼顾未来各种可能情境下的用水需求和作用最大程度的发挥
。
[0003]目前，梯级水库无法通过短期调度“以水定电”模式，在已知调度期初
、
末梯级水库状态以及调度期内天然入流过程等条件下，寻求使所采用的优化准则达到极值的水电站运行最佳方案
。
当前的“以水定电”模式的发电方式，水电站的发电容量不可控制，不能满足用户即时用电，即造成发电过多造成浪费，造成发电过少不能满足用户的使用电量，即不能使梯级水库群的发电量与电网需求电量充分协调
。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种以水定电梯级水电站实时控制发电量方法及相关装置，实现了通过建立水电站水库运行约束库，控制上游水电站出库流量以调整下游水电站的发电量，使梯级水库群的发电量与电网需求电量更加充分协调
。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本申请第一方面提供了一种方法，包括以下步骤：
[0007]S101、
基于上游水电站水库数据信息
、
下游水电站水库数据信息建立水电站水库运行约束库；
[0008]S102、
基于上游水电站水位和下游水电站水位，确定上游水电站水面面积和下游水电站水面面积；
[0009]S103、
基于上游水电站水面面积和下游水电站水面面积，确定上游水电站发电量和上游水电站出库流量；
[0010]S104、
基于上游水电站出库流量和下游水电站水位，确定下游水电站发电量和下游水电站出库流量；
[0011]S105、
基于上游水电站发电量和下游水电站发电量，确定梯级联合总发电量；
[0012]进一步的，水电站水库数据信息包括水电站出库流量数据信息
、
水电站水位数据信息
、
水电站入库流量数据信息
、
水电站发电量数据信息
、
水电站区域降雨量数据信息
。
[0013]进一步的，水电站水库运行约束库包括水电站出库流量约束
、
水电站发电量约束
、
水电站水库容量约束
、
水电站水位约束
。
[0014]进一步的，基于水电站的水库数据信息建立水库运行约束库包括以下步骤：
[0015]基于水电站水位
、
水电站区域降雨量
、
水电站入库流量
、
水电站发电量确定水电站出库流量约束；
[0016]基于水电站区域降雨量
、
水电站入库流量
、
水电站水位确定水电站发电量约束；
[0017]基于水电站发电量
、
水电站区域降雨量
、
水电站水面面积
、
水电站水位确定水电站水库容量约束；
[0018]基于水电站入库流量
、
水电站区域降雨量
、
水电站发电量确定水电站水位约束
。
[0019]进一步的，基于上游水电站水位和下游水电站水位，确定上游水电站水面面积和下游水电站水面面积包括以下步骤：
[0020]基于上游水电站出库流量数据信息
、
上游水电站入库流量数据信息
、
上游水电站区域降雨量数据信息，确定上游水电站水库容量数据信息；
[0021]基于上游水电站水库容量数据信息和上游水电站水位数据信息，确定上游水电站水面面积数据信息；
[0022]基于下游水电站出库流量数据信息
、
下游水电站入库流量数据信息
、
下游水电站区域降雨量数据信息，确定下游水电站水库容量数据信息；
[0023]基于下游水电站水库容量数据信息和下游水电站水位数据信息，确定下游水电站水面面积数据信息
。
[0024]进一步的，基于上游水电站水面面积和下游水电站水面面积，确定上游水电站发电量和上游出库流量包括以下步骤：
[0025]若上游水电站水面面积大于下游水电站水面面积，则上游水电站基于水电站发电量约束以最大能力发电，基于水电站出库流量约束控制出库流量；
[0026]若上游水电站水面面积小于或等于下游水电站水面面积，则上游水电站基于水电站水库容量约束以最大能力蓄水，基于水电站发电量约束进行发电
。
[0027]进一步的，若上游水电站水面面积大于下游水电站水面面积，则上游水电站基于水电站发电量约束以最大能力发电的表达式如下所示：
[0028][0029]其中，
V
1min
为上游水电站水位下限对应的水库容量；为给定上游水电站水位和出力时，根据上游水电站的水位
‑
出库流量
‑
出力曲线簇关系推算的最小出库流量；
f1为上游水电站的水位
‑
出库流量
‑
出力曲线；
Q
in
为上游水电站入库流量；为上游水电站的最大出力约束，
V1为上游水电站当前容量；
Z1为上游水电站水位；
Δ
t
为以小时时间单位的计算时段长
。
[0030]进一步的，若上游水电站水面面积小于或等于下游水电站水面面积，则上游水电站基于水电站水库容量约束以最大能力蓄水，基于水电站发电量约束进行发电的表达公式如下所示：
[0031][0032]其中，
V
1max
为上游水电站水位上限对应的库容量；
Q
in
为上游水电站入库流量；
V1为
上游水电站当前容量；
Δ
t
为以小时时间单位的计算时段长
。
[0033]进一步的，基于上游水电站发电量和下游水电站发电量，确定梯级联合总发电量，总发电量的表达式如下所示：
[0034][0035]其中，
E
为单位时间内梯级联合水电站的总发电量；
E1为上游水电站的发电量；
E2为下游水电站的发电量；
N
i
为第
i
个水电站的出力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种以水定电梯级水电站实时控制发电量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101、
基于上游水电站水库数据信息
、
下游水电站水库数据信息建立水电站水库运行约束库；
S102、
基于上游水电站水位和下游水电站水位，确定上游水电站水面面积和下游水电站水面面积；
S103、
基于上游水电站水面面积和下游水电站水面面积，确定上游水电站发电量和上游水电站出库流量；
S104、
基于上游水电站出库流量和下游水电站水位，确定下游水电站发电量和下游水电站出库流量；
S105、
基于上游水电站发电量和下游水电站发电量，确定梯级联合总发电量
。2.
根据权利要求1所述的以水定电梯级水电站实时控制发电量方法，其特征在于，所述基于水电站的水库数据信息建立水库运行约束库包括以下步骤：基于水电站水位
、
水电站区域降雨量
、
水电站入库流量
、
水电站发电量确定水电站出库流量约束；基于水电站区域降雨量
、
水电站入库流量
、
水电站水位确定水电站发电量约束；基于水电站发电量
、
水电站区域降雨量
、
水电站水面面积
、
水电站水位确定水电站水库容量约束；基于水电站入库流量
、
水电站区域降雨量
、
水电站发电量确定水电站水位约束
。3.
根据权利要求1所述的以水定电梯级水电站实时控制发电量方法，其特征在于，所述基于上游水电站水位和下游水电站水位，确定上游水电站水面面积和下游水电站水面面积包括以下步骤：基于上游水电站出库流量数据信息
、
上游水电站入库流量数据信息
、
上游水电站区域降雨量数据信息，确定上游水电站水库容量数据信息；基于上游水电站水库容量数据信息和上游水电站水位数据信息，确定上游水电站水面面积数据信息；基于下游水电站出库流量数据信息
、
下游水电站入库流量数据信息
、
下游水电站区域降雨量数据信息，确定下游水电站水库容量数据信息；基于下游水电站水库容量数据信息和下游水电站水位数据信息，确定下游水电站水面面积数据信息
。4.
根据权利要求1所述的以水定电梯级水电站实时控制发电量方法，其特征在于，所述基于上游水电站水面面积和下游水电站水面面积，确定上游水电站发电量和上游出库流量包括以下步骤：若上游水电站水面面积大于下游水电站水面面积，则上游水电站基于水电站发电量约束以最大能力发电，基于水电站出库流量约束控制出库流量；若上游水电站水面面积小于或等于下游水电站水面面积，则上游水电站基于水电站水库容量约束以最大能力蓄水，基于水电站发电量约束进行发电
。5.
根据权利要求4所述的以水定电梯级水电站实时控制发电量方法，其特征在于，所述若上游水电站水面面积大于下游水电站水面面积，则上游水电站基于水电站发电量约束以最大能力发电的表达式如下所示：
其中，
V
1min
为上游水电站水位下限对应的水库容量；为给定上游水电站水位和出力时，根据上游水电站的水位
‑
出库流量
‑
出力曲线簇关系推算的最小出库流量；
f1为上游水电站的水位
‑
出库流量
‑
出力曲线；
Q
in
为上游水电站入库流量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄馗，秦意茗，胡甲秋，詹厚剑，唐健，卓毅鑫，戚焕兴，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：