一种提高枯期水电调节电量的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高枯期水电调节电量的方法

【技术实现步骤摘要】
一种提高枯期水电调节电量的方法、设备和介质


[0001]本专利技术涉及水电调节
，具体涉及一种提高枯期水电调节电量的方法
、
设备和介质
。

技术介绍

[0002]在水风光一体化能源系统的运行中，水电的调节能力起着举足轻重的作用
。
这主要是因为在这种综合系统中，水电站的调节能力具有无可比拟的优势
。
随着新能源技术的快速发展和广泛应用，水风光一体化能源系统的研究日益引人注目
。
其中，如何优化水电的调节能力并提高系统的运行效率，已经成为当前研究的关键课题
。
这个核心思路主要是充分发挥各种能源之间的互补性，通过调整水电的运行策略来平抑风光的出力，最终实现能源利用效率的最大化
。
[0003]优化水电的调节能力可以提高水
、
风
、
光一体化能源系统的整体效率，弥补风能或太阳能等单一能源在发电能力上的缺陷
。
更具体地说，可以利用水电的调节能力在风能或太阳能发电不足时提供必要的电力，并在发电过剩时储存多余的电力，以便后面使用
。
[0004]水电受来水影响，在枯期出力较小，而风光在水电枯期出力较大，会导致枯期水电调节风光能力有限，为充分发挥具有调节能力的水库电站的调节作用并提高梯级水资源的利用率，梯级水电站的协调优化调度至关重要
。
在枯季，受来水影响，水电出力较小，此时应该充分发挥梯级水库联合调度，特别是有调节库容的瀑布沟水库，通过合理调节来增加枯期出力，使得水电
、
风电
、
光伏月出力差异较小，在电力网络中，能承受基本负荷的部分
。
在汛期初期，优先考虑调节能力弱的水库蓄水，其次是有调节能力的水库，以提高电站群的发电水头，来提高用来调节风光的水电出力，增加风光消纳量；在汛期结束后，具有调节能力的水库应优先增产电力，对下游的梯级水库进行电量补给
。
这样可以显著提升梯级电站在枯水期的调节电量，有助于平稳风光电源的波动
。
因此，需要一种提高枯期水电调节电量的方法来达到上述要求
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是枯期水电调节风光能力有限，无法达到电量需求，目的在于提供一种提高枯期水电调节电量的方法
、
设备和介质，通过选择年内最大化水风光清洁能源总发电量和年内最大化枯期出力作为目标函数，构建中长期协同优化模型
。
在模型构建过程中，考虑以下约束条件：水量平衡
、
水库蓄水位
、
水库下泄流量
、
梯级电站间水力匹配
、
电站出力
、
断面输电约束和非负条件约束，能够通过梯级水库协调运行提高水电的调节电量，从而发掘水电调节风光的潜力
。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]本专利技术第一方面提供一种提高枯期水电调节电量的方法，包括以下具体步骤：
[0008]构构建枯期调节电量的挖潜模型；
[0009]获取水量平衡
、
水库蓄水位
、
水库下泄流量
、
梯级电站间水力匹配
、
电站出力和断
面输电作为约束条件，选择年内最大化水风光清洁能源总发电量和年内最大化枯期出力作为目标函数，对枯期调节电量的挖潜模型进行优化；
[0010]使用
POA
算法对优化后的挖潜模型进行求解，得到枯期水电的调节电量最优输出
。
[0011]本专利技术通过选择年内最大化水风光清洁能源总发电量和年内最大化枯期出力作为目标函数，构建中长期协同优化模型，在模型构建过程中，考虑以下约束条件：水量平衡
、
水库蓄水位
、
水库下泄流量
、
梯级电站间水力匹配
、
电站出力
、
断面输电约束和非负条件约束，能够通过梯级水库协调运行提高水电的调节电量，从而发掘水电调节风光的潜力，满足电量需求
。
[0012]进一步的，所述约束条件包括水量平衡约束
、
水库蓄水位约束
、
水库下泄流量约束
、
电站出力约束和断面输电约束，所述约束均为非负约束
。
[0013]进一步的，所述水量平衡约束包括：
[0014]获取第
i
个水电站第
t
时段弃水流量和发电流量，确定第
i
个水电站第
t
时段下泄流量；
[0015]获取第
i
个水电站第
t
时段初期水库蓄水量和入库流量，结合第
i
个水电站第
t
时段下泄流量，确定第
i
个水电站第
t
时段末期水库蓄水量
。
[0016]进一步的，所述水库蓄水位约束包括：
[0017]获取第
i
个水电站第
t
时刻的允许的最低蓄水位
、
最高蓄水位和第
i
个水电站第
t
时刻的防洪限制水位，确定第
i
个水电站第
t
时刻的水位
。
[0018]进一步的，所述水库下泄流量约束和梯级电站间水力约束包括：
[0019]获取第
i
个水电站第
t
时段应保证的最小下泄流量
、
允许的最大下泄流量和第
i
个水电站第
t
时段的生态流量，确定第
i
个水电站第
t
时段的水库下泄流量和第
i
‑1个水电站第
t
时刻的下泄流量；
[0020]获取第
t
时刻第
i
‑1个水电站到第
i
个水电站的区间平均入流，确定梯级电站间水力
。
[0021]进一步的，所述电站出力约束和断面输电约束包括：
[0022]获取第
j
类电站第
i
个电站第
t
时段的允许最小出力和最大出力，确定电站出力；
[0023]获取输电断面集合
、
输电断面编号
、
断面
d
的输电极限和断面
d
内的第
j
类电源的电站数量，结合电站出力确定电断面输电量
。
[0024]进一步的，所述目标函数构建步骤包括最大化水风光清洁能源的年发电量和年内最大化枯期出力；
[0025]所述年内最大化水风光清洁能源总发电量计算步骤包括：
[0026][002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高枯期水电调节电量的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：构建枯期调节电量的挖潜模型；获取水量平衡
、
水库蓄水位
、
水库下泄流量
、
梯级电站间水力匹配
、
电站出力和断面输电作为约束条件，选择年内最大化水风光清洁能源总发电量和年内最大化枯期出力作为目标函数，对枯期调节电量的挖潜模型进行优化；使用
POA
算法对优化后的挖潜模型进行求解，得到枯期水电的调节电量最优输出
。2.
根据权利要求1所述的提高枯期水电调节电量的方法，其特征在于，所述约束条件包括水量平衡约束
、
水库蓄水位约束
、
水库下泄流量约束
、
电站出力约束和断面输电约束，所述约束均为非负约束
。3.
根据权利要求2所述的提高枯期水电调节电量的方法，其特征在于，所述水量平衡约束包括：获取第
i
个水电站第
t
时段弃水流量和发电流量，确定第
i
个水电站第
t
时段下泄流量；获取第
i
个水电站第
t
时段初期水库蓄水量和入库流量，结合第
i
个水电站第
t
时段下泄流量，确定第
i
个水电站第
t
时段末期水库蓄水量
。4.
根据权利要求2所述的提高枯期水电调节电量的方法，其特征在于，所述水库蓄水位约束包括：获取第
i
个水电站第
t
时刻的允许的最低蓄水位
、
最高蓄水位和第
i
个水电站第
t
时刻的防洪限制水位，确定第
i
个水电站第
t
时刻的水位
。5.
根据权利要求2所述的提高枯期水电调节电量的方法，其特征在于，所述水库下泄流量约束和梯级电站间水力约束包括：获取第
i
个水电站第
t
时段应保证的最小下泄流量
、
允许的最大下泄流量和第
i
个水电站第
t
时段的生态流量，确定第
i
个水电站第
t
时段的水库下泄流量和第
i
‑1个水电站第
t
时刻的下泄流量；获取第
t
时刻第
i
‑1个水电站到第
i
个水电站的区间平均入流，确定梯级电站间水力
。6.
根据权利要求2所述的提高枯期水电调节电量的方法，其特征在于，所述电站出力约束和断面输电约束包括：获取第
j
类电站第
i
个电站第
t
时段的允许...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁川，晁化伟，刘畅，张琳，邵帆，李奥，李博，邓靖微，宋雨妍，
申请(专利权)人：四川省新型电力系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：