【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多能源互补协调调度，尤其涉及一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法。
技术介绍
1、发挥资源优势，充分挖掘水电灵活性调节能力，以梯级水电站为核心，构建水风光综合基地，是支撑新能源大规模快速并网的重要途径。相比于梯级水电独立调度，除径流不确定性以及梯级水电复杂运行约束外，水风光互补调度增加了风光出力不确定性，改变了梯级水电站运行边界，导致仅考虑径流季节性波动的调度规则不再适用，需要计及水风光多重不确定性研究梯级水风光综合基地长期互补调度规则，充分发挥控制型水库调蓄能力，与风光互补运行，增加水风光综合基地发电效益、保证电量供应可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题：提供一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，计及水风光多重不确定性研究梯级水风光综合基地长期互补调度规则，充分发挥控制型水库调蓄能力，与风光互补运行，增加水风光综合基地发电效益、保证电量供应可靠性。
2、本专利技术技术方案是：
3、一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，所述方法包括：建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则；以规则参数为决策变量，以发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型；以梯级水风光综合基地模拟调度方法为适应度函数，采用nsga-ii优化规则参数。
4、建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则的方法包括：以可用能量统筹考虑梯级水电站水库状态和径流及风光出力系统输入，决策水风光综合基地时段发电量及为待优化规则参数，其他均为已知
5、m＝tmod12 (1)
6、式中m表示月份编号，m＝1,2,...,12，每月规则参数不同；t表示模拟调度时段编号，t＝1,2,...,t；
7、
8、
9、式中：为水风光综合基地t时段可用能量，；ptw、pts分别为t时段风电、光伏预测平均出力；δt为t时段长度；为梯级水电可用能量包括来水可发电量和梯级水电蓄能两部分；i、i分别为水电站编号及梯级水电站总数；为i水电站t时段平均区间流量；vi,t为i水电站t时段初库容；为i水电站m月库容下限；为i水电站的耗水率；
10、
11、式中：为m月电网电量需求，根据一定置信水平下水风光综合基地保证出力pf,hws确定；δm为m月小时数，
12、
13、式中：为梯级水库满蓄蓄能，；为i水电站m月库容上限。
14、建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则的方法还包括：水风光综合基地以满足电量需求为准则决策时段发电量当时，风电、光伏全额消纳，梯级水库消落至死水位，优先满足本时段电量需求采用h1h2修正水风光综合基地标准互补调度规则；当时，水风光综合基地按照电量需求控制时段发电量风电、光伏全额消纳，不足部分由梯级水电站提供，多余蓄能存储在梯级水库中，直至水库蓄满增加时段发电量，提前增加发电量以减少未来弃水，采用p1p2修正水风光综合基地标准互补调度规则，即满蓄规则。
15、以规则参数为决策变量，以发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型的方法包括：以梯级水风光综合基地五段式互补调度规则参数和为决策变量，考虑梯级水风光综合基地径流、风光出力的季节波动特性，利用控制型水库的调蓄能力对水资源合理再分配，在满足调度规则约束和梯级水电站运行约束的基础上，以水风光综合基地发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型。
16、所述参数模拟优化模型包括：
17、目标函数：
18、1)发电量最大目标
19、
20、式中：y为模拟调度周期包含年数；ehws为水风光综合基地年平均发电量；为i水电站t时段平均出力；
21、2)保证出力保证率最大目标
22、
23、式中：ghws为水风光综合基地保证出力保证率，#(·)表示·为真的个数统计；
24、约束条件如下：
25、1)规则约束
26、
27、式中：rthws(·)为水风光综合基地五段式互补调度规则；
28、2)梯级水电站运行约束
29、梯级水电电量控制目标：
30、
31、
32、
33、式中：为t时段梯级水电站电量控制目标；表示梯级水电站t时段实际发电量；
34、水电站出力计算：
35、
36、
37、
38、式中：为i水电站t时段平均发电流量；fil(·)分别为i水电站水头-耗水率关系曲线、水头损失-发电流量关系曲线；hi,t、分别为i水电站t时段发电净水头、水头损失；分别为水库i时段初坝上水位、时段平均坝下水位；
39、水量平衡方程：
40、
41、
42、
43、式中：为i水电站t时段平均入库流量；为i水电站t时段平均出库流量，其中，为i水电站t时段平均发电流量上限，
44、水位-库容关系曲线：
45、
46、式中：fizv(·)为i水库水位-库容关系曲线；
47、尾水位-泄量关系曲线：
48、
49、式中：fizr(·)为i水库尾水位-泄量关系曲线；
50、初始水位约束：
51、
52、式中：为i水库调度期初始水位设定值；
53、坝上水位限制：
54、
55、式中：分别为i水库t时刻水位上、下限；
56、发电流量限制：
57、
58、式中：分别为i水电站t时段平均发电流量下限；
59、出库流量限制：
60、
61、式中：分别为i水库t时段平均出库流量上、下限；
62、水电站出力限制：
63、
64、式中：为i水电站t时段平均出力上、下限。
65、以梯级水风光综合基地模拟调度方法为适应度函数，采用nsga-ii优化规则参数的方法包括：以长系列风光出力过程、长系列径流资料、梯级水电站基础数据及梯级水风光综合基地保证出力作为输入数据，首先，初始化种群，即规则参数；然后以规则参数作为输入数据，调用梯级水风光综合基地模拟调度方法计算年平均发电量和保证出力保证率，并作为适应度函数值进行非支配分层排序、选择、交叉、变异及父子代混合形成新的种群，重复直至满足收敛条件，输出pareto解集。
66、梯级水风光综合基地模拟调度方法包括：首先，采用规则参数确定调度规则rthws；然后，逐时段进行模拟调度，计算可用能量，计算梯级水电站电量控制目标；接着，考虑梯级水电站出力上限修正梯级水电站电量控制目标，调用梯级水电站电量分配方法确定时段末梯级水电站坝上水位；最后，分别统计调度期内水风光综合基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：所述方法包括：建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则；以规则参数为决策变量，以发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型；以梯级水风光综合基地模拟调度方法为适应度函数，采用NSGA-II优化规则参数。
2.根据权利要求1所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则的方法包括：以可用能量统筹考虑梯级水电站水库状态和径流及风光出力系统输入，决策水风光综合基地时段发电量及为待优化规则参数，其他均为已知参数；首先建立已知参数计算方式，
3.根据权利要求2所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则的方法还包括：水风光综合基地以满足电量需求为准则决策时段发电量当时，风电、光伏全额消纳，梯级水库消落至死水位，优先满足本时段电量需求采用H1H2修正水风光综合基地标准互补调度规则；当时，水风光综合基地按照电量需求控制时段发电量风电、光伏全额消纳，不足部分由梯级水电站提供，多余蓄能存储在梯级水库中
4.根据权利要求1所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：以规则参数为决策变量，以发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型的方法包括：以梯级水风光综合基地五段式互补调度规则参数和为决策变量，考虑梯级水风光综合基地径流、风光出力的季节波动特性，利用控制型水库的调蓄能力对水资源合理再分配，在满足调度规则约束和梯级水电站运行约束的基础上，以水风光综合基地发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型。
5.根据权利要求4所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：所述参数模拟优化模型包括：
6.根据权利要求1所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：以梯级水风光综合基地模拟调度方法为适应度函数，采用NSGA-II优化规则参数的方法包括：以长系列风光出力过程、长系列径流资料、梯级水电站基础数据及梯级水风光综合基地保证出力作为输入数据，首先，初始化种群，即规则参数；然后以规则参数作为输入数据，调用梯级水风光综合基地模拟调度方法计算年平均发电量和保证出力保证率，并作为适应度函数值进行非支配分层排序、选择、交叉、变异及父子代混合形成新的种群，重复直至满足收敛条件，输出Pareto解集。
7.根据权利要求6所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：梯级水风光综合基地模拟调度方法包括：首先，采用规则参数确定调度规则rtHWS；然后，逐时段进行模拟调度，计算可用能量，计算梯级水电站电量控制目标；接着，考虑梯级水电站出力上限修正梯级水电站电量控制目标，调用梯级水电站电量分配方法确定时段末梯级水电站坝上水位；最后，分别统计调度期内水风光综合基地年平均发电量EHWS、保证出力保证率GHWS；
8.根据权利要求7所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：在进行梯级水电电量分配时，根据历史运行数据给定日调节水库坝上水位过程，仅对控制型水库进行调节计算。t时段基于以电定水的梯级水电电量分配步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：所述方法包括：建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则；以规则参数为决策变量，以发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型；以梯级水风光综合基地模拟调度方法为适应度函数，采用nsga-ii优化规则参数。
2.根据权利要求1所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则的方法包括：以可用能量统筹考虑梯级水电站水库状态和径流及风光出力系统输入，决策水风光综合基地时段发电量及为待优化规则参数，其他均为已知参数；首先建立已知参数计算方式，
3.根据权利要求2所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：建立梯级水风光综合基地五段式互补调度规则的方法还包括：水风光综合基地以满足电量需求为准则决策时段发电量当时，风电、光伏全额消纳，梯级水库消落至死水位，优先满足本时段电量需求采用h1h2修正水风光综合基地标准互补调度规则；当时，水风光综合基地按照电量需求控制时段发电量风电、光伏全额消纳，不足部分由梯级水电站提供，多余蓄能存储在梯级水库中，直至水库蓄满增加时段发电量，提前增加发电量以减少未来弃水，采用p1p2修正水风光综合基地标准互补调度规则，即满蓄规则。
4.根据权利要求1所述的一种梯级水风光综合基地长期互补调度方法，其特征在于：以规则参数为决策变量，以发电量最大和保证出力保证率最大为目标构建参数模拟优化模型的方法包括：以梯级水风光综合基地五段式互补调度规则参数和为决策变量，考虑梯级水风光综合基地径流、风光出力的季节波动特性，利用控制型水库的调蓄能力对水资源合...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏华英，王融融，张俨，王榆楗，赵维兴，王宁，马覃峰，刘明顺，安甦，王国松，田年杰，陈锐，姚刚，张友骞，姚瑶，陶用伟，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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