[發明專利]基于蓄能控制的梯級優化調度圖繪制方法及調度方法

有效

• 申請號: 201710172508.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107038151B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 李朝新;朱江;高英;何勇;王靜;王俊莉;顧文鈺;過團挺;鄒興建;聶明慧
• 申請（專利權）人: 貴州烏江水電開發有限責任公司;華電電力科學研究院
• 主分類號: G06F40/174
• 分類號: G06F40/174;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

本發明涉及一種基于蓄能控制的梯級優化調度圖繪制方法，所述繪制方法包括如下步驟：確定梯級電站發電運行規則；確定年內關鍵時間節點的梯級蓄能合理范圍及對應的梯級電站水位組合；計算第t月梯級天然來水發電能力；求出長系列或典型年第t月末的梯級蓄能值和第t月梯級發電量，同時推算第t月末梯級電站水位組合和第t月梯級最大發電能力；連接長系列或典型年梯級蓄能計算結果值形成年內梯級蓄能過程線，將其上包線作為梯級正常蓄能區上調度線，下包線作為梯級正常蓄能區下調度線。結合梯級電站發電運行規則，合理反映梯級電站蓄能和梯級電站總發電量關系，充分指導梯級電站發電運行方式。

技術領域

本發明涉及水利電力行業梯級水電站優化調度領域，具體涉及一種基于蓄能控制的梯級水電站優化調度圖繪制方法和一種梯級水庫調度方法。

背景技術

水庫調度圖是表示水庫調度中決策變量(水位、出力、下泄流量、供水量等)與狀態變量(水位、蓄能等)之間的關系圖，它是根據電站歷史水文資料和水庫綜合利用任務而繪制的一組具有控制意義的狀態變量變化過程線。水庫調度圖中包含具有控制意義的狀態變量變化過程線以及由這些過程線劃分的若干區域，并規定了水庫處于不同狀態變量時的調度規則。有了調度圖，就可根據水庫在某一時刻狀態變量數值大小及其在調度圖中的工作區域，確定水庫運行調度方式。

目前，有關單一水庫調度圖的制定及其應用研究資料較多、方法成熟，并且在水庫調度中發揮著巨大的作用，而關于梯級水庫特別是高維梯級水庫群(有較大調節性能，水庫數目大于2)調度圖的制定及其應用研究甚少。隨著河流的梯級開發，由多個調節性能較好的水庫組成、實行統一管理、統一調度的水庫群越來越多。因此，非常有必要開展梯級水庫群調度圖的制定以及應用研究，為梯級水庫群的運行調度提供科學的依據。

現有梯級水庫群優化調度圖研究內容主要有：內容1：基于梯級水庫群聯合調度思想，考慮梯級水庫間水力電力聯系，根據長系列或典型年歷史資料，選取較為高效的方法建模求解，得出梯級各水庫調度圖；內容2：選取梯級蓄能為衡量梯級水庫群的總指標，根據長系列或典型年歷史資料，構建梯級優化模型并求解，繪制基于梯級蓄能和梯級總出力函數關系的梯級水庫群優化調度圖。

現行研究內容存在的問題：內容1中盡管體現了梯級聯合調度的思想，但最終成果仍然為單庫調度圖，無法直觀展示衡量梯級水庫群的指標；內容2中的梯級調度圖給出了梯級蓄能和梯級總出力的指導關系，但不能反應當前梯級蓄能情況下的梯級應發電量，無法為梯級電站的中長期發電運行方式給予參考。

發明內容

本發明為了解決現有的對于梯級水庫調度圖不能以梯級蓄能和發電量對應關系直觀指導梯級水電站調度運行的問題，提供了一種基于蓄能控制的梯級優化調度圖繪制方法，所述梯級優化調度圖中，以蓄能為縱坐標，以自然月為橫坐標形成梯級蓄能-電量調度圖，所述繪制方法包括如下步驟：

步驟1：確定梯級電站發電運行規則；

步驟2：考慮電站特性和電網調度實際影響因素，從棄水風險、調峰風險、電量風險角度進行分析，確定年內關鍵時間節點(如年初、汛初、汛枯交替期末等)的梯級蓄能合理范圍及對應的梯級電站水位組合；

步驟3：根據梯級蓄能合理范圍，以長系列或典型年梯級天然徑流資料為依據，首次計算令t＝1，計算第t月梯級天然來水發電能力；

步驟4：根據步驟1中的梯級電站發電運行規則、步驟2中的關鍵時間節點的梯級蓄能合理范圍、步驟3中的梯級第t月天然來水發電能力，求出長系列或典型年第t月末的梯級蓄能值；

步驟5：令t＝t+1，若t≤12轉向步驟3，若t＞12，轉向步驟6；