[發(fā)明專利]一種水電站群期末蓄能最大短期優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210579060.4
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103093282A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何光宏;戴建煒;武新宇;林成;廖勝利;汪明清;蘇華英;王俊莉
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州烏江水電開發(fā)有限責(zé)任公司;大連理工大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水電調(diào)度領(lǐng)域，是一種涉及復(fù)雜約束條件下，水電站群期末蓄能最大短期優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

水電站短期優(yōu)化調(diào)度一般指以15分鐘為時段，未來幾天內(nèi)的優(yōu)化調(diào)度問題，可以大致分為兩類，第一類是給定各水庫末水位，在調(diào)度期內(nèi)按照調(diào)度目標(biāo)調(diào)節(jié)水量時空分布，此類模型偏重于在滿足各電站的中長期控制方式前提下，提高水能利用效率，是廣義的以水定電方法，目標(biāo)通常為發(fā)電量最大、發(fā)電效益最大等；第二類是給定各時段水電系統(tǒng)負(fù)荷需求，在各電站間分配出力，是廣義的以電定水方法，主要采用蓄能最大等模型，適于梯級和跨流域水電站群負(fù)荷分配問題。

蓄能最大模型求解受到負(fù)荷需求約束條件限制，較困難。目前流行的拉格朗日松弛算法求解效率較低，一方面由于短期調(diào)度每天包括96個時段，拉格朗日乘子向量規(guī)模較大，需進行很多次向量更新；另一方面，由于對偶問題包括出力持續(xù)性、爬坡速度等復(fù)雜約束，因而求解耗時較多。

發(fā)明內(nèi)容

針對以拉格朗日松弛法求解水電站群短期蓄能最大模型時，乘子向量規(guī)模較大對計算效率的限制問題，提出：首先以各時段總出力與其目標(biāo)間最大差值為零代替各時段總出力目標(biāo)約束；而后借助凝聚函數(shù)法將簡化后的最大差值進行轉(zhuǎn)換。在此基礎(chǔ)上，采用拉格朗日松弛法建立對偶模型，并采用次梯度法和逐次逼近搜索算法相結(jié)合的方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種水電站群期末蓄能最大優(yōu)化調(diào)度方法，以15分鐘為時段，進行未來1天內(nèi)的梯級和跨流域水電站群負(fù)荷分配；首先將原模型中各時段總出力與總負(fù)荷需求的一致性約束，代替為各時段總出力與總負(fù)荷需求最大差值為零的約束;?而后借助凝聚函數(shù)法將簡化后的最大差值進行轉(zhuǎn)換，問題復(fù)雜度較原問題大大降低。最后模型采用拉格朗日松弛和逐次逼近搜索算法求解。

本發(fā)明首先將原模型中各時段總出力與總負(fù)荷需求的一致性約束，代替為各時段總出力與總負(fù)荷需求最大差值為零的約束，而后借助凝聚函數(shù)法將簡化后的最大差值轉(zhuǎn)換為便于處理的形式。該方法大大降低了問題的復(fù)雜性，采用次梯度法和逐次逼近搜索算法相結(jié)合的方法可有效求解，具有很強的實用性，應(yīng)用廣泛。

附圖說明

圖1是初始發(fā)電流量過程；

圖2?是擴展調(diào)整范圍過程示意；

圖3?是流量變化速度修正示意；

圖4?是流量波動修正示意；

圖5?是出力升降時段修正示意；

圖6?是各電站出力過程；

圖7?是系統(tǒng)總出力過程

具體實施方式

以下結(jié)合技術(shù)方案詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實施例。

（一）建立短期蓄能最大優(yōu)化調(diào)度模型

1.1?目標(biāo)函數(shù)

MaxF=Σm=1MESm+Σm=1MElm---(1)]]>

其中：M為跨流域水電站群參與計算電站的總數(shù)（1≤m≤M）；t為時段標(biāo)號，T為計算時段總數(shù)，控制期內(nèi)1≤t≤T；ES_m表示m號電站及其全部上游電站死水位以上水量在m號電站可產(chǎn)生的電量，采用式（2）計算；El_m表示m號電站上游電站在m號電站產(chǎn)生的滯時電量，采用式（3）計算。