可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法技术

本发明专利技术提供了一种可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，涉及电站调度技术领域

【技术实现步骤摘要】
可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法


[0001]本专利技术涉及电站调度
，具体而言，涉及一种可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法
。

技术介绍

[0002]随着国民经济发展与用电结构的不断调整，电网均不同程度面临峰谷差增大
、
调峰形势严峻等问题
。
抽水蓄能电站作为一种同时具备“削峰填谷”两大功能的大规模储能电源，能够有效解决以上问题，然而抽水蓄能电站前期投入高
、
建设周期长，重新选址建设抽水蓄能电站对生态环境也将造成巨大影响
。
依托原有水电站进行融合改造可弥补抽水蓄能建设周期长
、
成本高
、
选址难等不足
。
因此，进一步探究梯级电站融合改造方案，为有效加快抽水蓄能建设具有重要意义
。
[0003]然而，国内对于常规梯级电站以及传统抽水蓄能电站优化运行的研究相对比较丰富，对于梯级混合式抽水蓄能电站模型的建立以及调峰模式的介绍却鲜有报道，也并未涉及常规梯级电站融合改造梯级混合式抽水蓄能过程中，抽蓄机组扩建位置的研究
。
此外，针对水电调度领域模型的建模，为方便研究，领域中往往会出现以电站为最小调度单元，这样的方法一定程度上提升了模型求解效率，但实际运行情况往往会因未精确到机组而产生一定程度的偏差
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的包括提供了一种可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，其能够依托原有梯级水电站进行融合改造，扩建抽蓄机组形成梯级混合式抽水蓄能电站，可弥补抽水蓄能建设周期长
、
成本高
、
选址难等不足，有效加快抽水蓄能的建设
。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]本专利技术提供一种可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，方法包括：
[0007]S1
：依托现有梯级水电站模拟扩建抽水蓄能机组，形成梯级混合式抽水蓄能电站，并设立多种扩建抽蓄机组的工况；其中，工况代表抽蓄机组的扩建位置；
[0008]S2
：通过相适应的混合整数线性规划模型对以上多种工况进行短期调峰优化，得到各种工况的调峰优化结果；
[0009]S3
：对比各种工况的调峰优化结果，得到最优扩建选址方案
。
[0010]在可选的实施方式中，
S2
包括：
[0011]S21
：建立梯级混合式抽水蓄能电站短期调峰优化调度的目标函数；以及建立考虑常规发电机组和抽水蓄能机组组合的梯级混合抽水蓄能电站的约束条件；
[0012]S22
：对模型中的非线性因素进行线性化处理，构成梯级混合式抽水蓄能电站短期调峰优化调度的混合整数线性规划模型；
[0013]S23
：对混合整数线性规划模型进行求解，得到各种工况的调峰优化结果
。
[0014]在可选的实施方式中，
S21
包括：
[0015]以调度周期内电网剩余负荷峰谷差最大值最小作为目标函数
。
[0016]在可选的实施方式中，目标函数如下：
[0017][0018]式中，
F
为剩余负荷峰谷差，
C
t
为
t
时段的剩余负荷，
D
t
为电网在
t
时段的电网原负荷，为电站
i
的机组
n
在
t
时段的机组发电功率，
M
为电站的总数，
N
i
为机组的总数，为混合式抽水蓄能电站
j
的抽水蓄能机组
k
在
t
时段的机组抽水功率，
t
为调度的周期，
t∈{1,2,3
…
,T}
，
T
为周期总数，
M
p
为带有抽水蓄能机组的电站序号总数，为混合式抽水蓄能电站
j
的抽水蓄能机组序号总数
。
[0019]在可选的实施方式中，在
S21
中，约束条件包括：梯级电站之间水力联系约束以及单个机组和电站的运行约束
。
[0020]在可选的实施方式中，在
S21
中，约束条件包括梯级电站之间的水力联系约束
、
电站水位约束
、
水位
‑
库容约束
、
尾水位
‑
泄量约束
、
机组出力限制约束
、
机组发电流量限制约束
、
机组振动区限制约束
、
机组爬坡限制约束
、
机组出力波动限制约束
、
机组运行状态约束
、
机组发电水头约束
、
机组动力特性约束
、
机组抽水功率限制约束
、
机组抽水流量限制约束
、
机组发电与抽水状态约束
、
机组抽水功率约束以及抽蓄机组调节次数约束
。
[0021]在可选的实施方式中，
S21
包括：
[0022]在建立混合整数线性规划模型时，采用以下代码编写技巧：
[0023]将所有的机组都默认为带有抽水能力的机组；
[0024]针对常规发电机组，其发电功率上
、
下限为实际值，抽水功率上
、
下限为0；
[0025]针对扩建的抽蓄机组，其发电功率上
、
下限为实际值，抽水功率上
、
下限为实际值
。
[0026]在可选的实施方式中，在
S21
中，抽蓄机组与常规发电机组的判别方法如下：
[0027]若则电站
i
中机组
n
为抽蓄机组；
[0028]若则电站
i
中机组
n
为常规发电机组；
[0029]式中，为电站
i
中机组
n
的最大抽水功率限制
。
[0030]在可选的实施方式中，
S22
包括：
[0031]针对模型中的目标函数采用增加0‑1辅助变量的方法进行线性转换；
[0032]针对模型中的水位
‑
库容约束
、
尾水位
‑
泄量约束均运用分段线性逼近的方法进行线性转换；
[0033]针对模型中的所述机组出力波动限制约束，采用设置调节记录次数的辅助变量，进行线性转换；
[0034]针对模型中的所述机组动力特性约束与所述机组抽水功率限制约束运用离散水
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，其特征在于，所述方法包括：
S1
：依托现有梯级水电站模拟扩建抽水蓄能机组，形成梯级混合式抽水蓄能电站，并设立多种扩建抽蓄机组的工况；其中，所述工况代表抽蓄机组的扩建位置；
S2
：通过相适应的混合整数线性规划模型对以上多种工况进行短期调峰优化，得到各种工况的调峰优化结果；
S3
：对比各种工况的调峰优化结果，得到最优扩建选址方案
。2.
根据权利要求1所述的可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，其特征在于，
S2
包括：
S21
：建立梯级混合式抽水蓄能电站短期调峰优化调度的目标函数；以及建立考虑常规发电机组和抽水蓄能机组组合的梯级混合抽水蓄能电站的约束条件；
S22
：对模型中的非线性因素进行线性化处理，构成梯级混合式抽水蓄能电站短期调峰优化调度的混合整数线性规划模型；
S23
：对所述混合整数线性规划模型进行求解，得到各种工况的调峰优化结果
。3.
根据权利要求2所述的可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，其特征在于，
S21
包括：以调度周期内电网剩余负荷峰谷差最大值最小作为目标函数
。4.
根据权利要求3所述的可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，其特征在于，所述目标函数如下：式中，
F
为剩余负荷峰谷差，
C
t
为
t
时段的剩余负荷，
D
t
为电网在
t
时段的电网原负荷，为电站
i
的机组
n
在
t
时段的机组发电功率，
M
为电站的总数，
N
i
为机组的总数，为混合式抽水蓄能电站
j
的抽水蓄能机组
k
在
t
时段的机组抽水功率，
t
为调度的周期，
t∈{1,2,3
…
,T}
，
T
为周期总数，
M
p
为带有抽水蓄能机组的电站序号总数，为混合式抽水蓄能电站
j
的抽水蓄能机组序号总数
。5.
根据权利要求4所述的可分辨梯级电站中抽蓄机组最佳扩建位置的选择方法，其特征在于，在
S21
中，所述约束条件包括梯级电站之间的水力联系约束
、
电站水位约束
、
水位
‑
库容约束
、
尾水位
‑
泄量约束
、
机组出力限制约束
、

【专利技术属性】
技术研发人员：罗彬，陈永灿，刘欣雨，苗树敏，陈刚，刘昭伟，周粲，
申请(专利权)人：西南科技大学国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：