一种梯级水库联合发电优化调度方法技术

本发明专利技术属于发电优化调度技术领域，公开了一种梯级水库联合发电优化调度方法。本发明专利技术通过可行域内搜索策略方法可以大大提高梯级水库联合发电优化调度效率；同时，通过对水库发电调度补偿电量分配方法采用基于补偿电量贡献值的贡献系数计算方法，计算梯级各水库对联合调度的贡献率，得到进行电量分配后梯级联合调度中各水库的水库发电量，在提高梯级电站总水库发电量的原则上合理的反映各电站的贡献水平，可有效的指导梯级补偿电量的分配问题，提高了联合调度的可行性。提高了联合调度的可行性。提高了联合调度的可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种梯级水库联合发电优化调度方法


[0001]本专利技术属于发电优化调度
，尤其涉及一种梯级水库联合发电优化调度方法。

技术介绍

[0002]水力发电，研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能，需要兴建不同类型的水电站；水力发电系(Hydroelectric power)利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程。因水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给距离较远的用户，就必须将电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所，最后降低为适合家庭用户、工厂用电设备的电压，并由配电线输送到各个工厂及家庭；然而，现有梯级水库联合发电优化调度方法对蓄电量计算不准确；同时，由于梯级水库补偿效益的分配复杂，且缺乏合理的分配方法，导致各水库参与梯级联合调度的积极性不高，不仅损失了一定的经济效益，而且严重阻碍了梯级联合调度的推广，梯级联合调度的可行性越来越差。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0004](1)现有梯级水库联合发电优化调度方法对蓄电量计算不准确。
[0005](2)由于梯级水库补偿效益的分配复杂，且缺乏合理的分配方法，导致各水库参与梯级联合调度的积极性不高，不仅损失了一定的经济效益，而且严重阻碍了梯级联合调度的推广，梯级联合调度的可行性越来越差。
[0006](3)现有梯级水库联合发电优化调度效率低。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种梯级水库联合发电优化调度方法。
[0008]本专利技术是这样实现的，一种梯级水库联合发电优化调度方法包括：
[0009]步骤一，通过电网监测设备参数，通过电网监测设备监测水库发电数据；并计算水库蓄电量；通过水库发电服务器建立并存储梯级发电量最大模型和梯级蓄能最大模型这两种优化水库发电模型；
[0010]所述计算水库蓄电量方法：
[0011]遥测装置测量水库的水位数据，并对水位数据进行校准处理；超声波流量计测量逐日发电流量Q
日
，出力采集设备采集逐日平均出力N
日
；
[0012]计算服务器对上述数据进行处理得旬平均发电流量Q
旬
、旬平均发电水头H
旬
及旬平均出力N
旬
；
[0013]计算服务器利用水能公式N
旬
＝K
旬
Q
旬
H
旬
计算得K
旬
；K
旬
为时段核定综合出力系数；
[0014]电能量采集装置测量电站的始发电量并对K
旬
进行校正：
[0015]若K
旬
<K
min
，则K
旬
＝K
min
；
[0016]若K
旬
>K
max
，则K
旬
＝K
max
；
[0017]其中，K
max
＝X
max
/(Q
旬
H
旬
)，K
min
＝X
min
/(Q
旬
H
旬
)；X
max
为始发电量的最大值，X
min
为始发电量的最小值；
[0018]计算服务器测算相应时段水库的电量，并对所有时段累加得到水库蓄电量；
[0019]步骤二，水库发电服务器根据发电优化目标选择优化水库发电模型；数据采集装置采集模型求解材料，水库发电服务器选择算法来求解优化水库发电模型；水库发电服务器通过可行域内搜索策略生成并输出发电水库发电调度优选方案；
[0020]所述优化水库发电模型包括：梯级发电量最大模型和梯级蓄能最大模型；
[0021]所述梯级蓄能最大模型求解方法：
[0022]将多个时段梯级总出力约束转换一个约束；利用凝聚函数法将该约束进行近似的转化；并建立只有一个乘子的对偶优化问题；
[0023]而后采用次梯度法和逐次逼近法对简化后的新问题进行求解；
[0024]步骤三，对水库发电调度补偿电量分配。
[0025]进一步，所述可行域内搜索策略方法如下：
[0026](1)策略1限制原子半径使核周围产生的电子满足约束条件，即在调度期的当前入流条件下，将水库满蓄所能达到的最大库容与库容下限的差值作为有效原子半径；
[0027]策略1数学模型如下：
[0028][0029](2)策略2将迁移导致的可行域外的原子核修正至域内，即将违反库容约束的值设置为库容约束的边界值；
[0030]策略2数学模型如下：
[0031][0032]式(1)和(2)中：e
t+1，UL
为电子在t时段末计算得到的最大库容上限(m3)，I
t
为时段t内的平均入库流量(m3/s)，V
t+1，max
为t时段末的库容约束上限值，R为满足约束条件的原子半径，N
t
为原子在t时段初的库容值，V
t，max
为t时段初的库容约束上限值，V
t，min
为t时段初的库容约束下限值。
[0033]进一步，所述对水库发电调度补偿电量分配方法如下：
[0034]1)通过模型构建程序建立以水库发电量最大为目标函数的水库单库优化调度模
型和梯级水库联合调度模型；将设计代表年的径流数据分别输入所述水库单库优化调度模型和所述梯级水库联合调度模型，计算单库调度和所有水库联合调度时各水库的水库发电量，以及第i个水库为径流联合调度时的总水库发电量；
[0035]2)根据所述单库调度时和所述所有水库联合调度时各水库的水库发电量，以及所述第i个水库为径流联合调度的总电量，计算各水库的相对贡献系数和补偿电量；根据所述补偿电量、所述相对贡献系数以及所述单库调度时各水库的水库发电量，更新所有水库联合调度时各水库的水库发电量。
[0036]进一步，所述其中，i＝1,2,...,m；m为总水库数量。
[0037]进一步，所述设计代表年包括：设计枯水年、设计平水年和设计丰水年。
[0038]进一步，所述水库单库优化调度模型和所述梯级水库联合调度模型的约束条件包括：水量平衡约束、水力约束、蓄水位约束、出力约束、流量约束、边界约束、外送断面限额约束本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯级水库联合发电优化调度方法，其特征在于，所述梯级水库联合发电优化调度方法包括以下步骤：步骤一，通过电网监测设备参数，通过电网监测设备监测水库发电数据；并计算水库蓄电量；通过水库发电服务器建立并存储梯级发电量最大模型和梯级蓄能最大模型这两种优化水库发电模型；所述计算水库蓄电量方法：遥测装置测量水库的水位数据，并对水位数据进行校准处理；超声波流量计测量逐日发电流量Q
日
，出力采集设备采集逐日平均出力N
日
；计算服务器对上述数据进行处理得旬平均发电流量Q
旬
、旬平均发电水头H
旬
及旬平均出力N
旬
；计算服务器利用水能公式N
旬
＝K
旬
Q
旬
H
旬
计算得K
旬
；K
旬
为时段核定综合出力系数；电能量采集装置测量电站的始发电量并对K
旬
进行校正：若K
旬
<K
min
，则K
旬
＝K
min
；若K
旬
>K
max
，则K
旬
＝K
max
；其中，K
max
＝X
max
/(Q
旬
H
旬
)，K
min
＝X
min
/(Q
旬
H
旬
)；X
max
为始发电量的最大值，X
min
为始发电量的最小值；计算服务器测算相应时段水库的电量，并对所有时段累加得到水库蓄电量；步骤二，水库发电服务器根据发电优化目标选择优化水库发电模型；数据采集装置采集模型求解材料，水库发电服务器选择算法来求解优化水库发电模型；水库发电服务器通过可行域内搜索策略生成并输出发电水库发电调度优选方案；所述优化水库发电模型包括：梯级发电量最大模型和梯级蓄能最大模型；所述梯级蓄能最大模型求解方法：将多个时段梯级总出力约束转换一个约束；利用凝聚函数法将该约束进行近似的转化；并建立只有一个乘子的对偶优化问题；而后采用次梯度法和逐次逼近法对简化后的新问题进行求解；步骤三，对水库发电调度补偿电量分配。2.如权利要求1所述梯级水库联合发电优化调度方法，其特征在于，所述可行域内搜索策略方法如下：(1)策略1限制原子半径使核周围产生的电子满足约束条件，即在调度期的当前入流条件下，将水库满蓄所能达到的最大库容与库容下限的差值作为有效原子半径；策略1数学模型如下：(2)策略2将迁移导致的可行...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄本胜，李宁宁，谭超，赵璧奎，刘达，
申请(专利权)人：广东省水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：