[發(fā)明專利]一種考慮非恒定耦合約束的水電群調(diào)度方法

有效

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• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107506894B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 葛曉琳;鐘俊玲;金言
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種考慮非恒定耦合約束的水電群調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用拉丁超立方抽樣法對梯級水電站群具有相關性的隨機天然來水和市場電價變量進行抽樣，獲得預測信息樣本矩陣，具體包括以下步驟：

11)獲取一組經(jīng)典的天然來水和市場電價數(shù)據(jù)，并設置此組數(shù)據(jù)的標準差為均值的6％；

12)設抽樣規(guī)模為K，利用拉丁超立方抽樣生成K組等概率場景的天然來水和市場電價預測信息樣本矩陣；

2)通過場景縮減法對預測信息樣本矩陣內(nèi)所有樣本場景進行整理縮減，并獲取經(jīng)典場景集合；

3)采用馬斯京根法建立梯級水電系統(tǒng)中上下級水電站之間流量的耦合關系，具體包括以下步驟：

31)對水電站m建立水量平衡方程：

32)基于馬斯京根方程，根據(jù)流量演進過程建立梯級水電系統(tǒng)中上下級水電站之間流量的耦合關系：

Q_k,t＝C₀I_k,t-Δt+C₁I_k,t+C₂Q_k,t-Δt

I_k,t＝Q_i,t+Q_j,t

其中，n為水電站m所對應的水電機組，N為水電機組總數(shù)，v_m,t、v_m,t-1分別為水電站m在t和t-1時段下的庫容，R_m,t為水電站m在t時段下的天然來水，q_n,t為水電機組n在t時段下的發(fā)電流量，s_m,t為水電站m在t時段下的棄水，Q_k,t、Q_k,t-Δt為河道k在時段t和t-1的出流，C₀、C₁、C₂為演算系數(shù)，I_k,t-Δt、I_k,t為河道k在時段t和t-1的入流，Q_i,t、Q_j,t為水電站i和j在時段t的出流；

4)根據(jù)經(jīng)典場景集合及耦合關系，采用條件風險價值量化風險，以所有樣本場景內(nèi)的發(fā)電效益為調(diào)度目標函數(shù)，建立汛期梯級水電站群的風險調(diào)度模型，所述的汛期梯級水電站群的風險調(diào)度模型的目標函數(shù)為：

其中，Y為發(fā)電效益，ω、j、t分別為場景，水電站，時段編號，Ω為所有場景的集合，J為水電站總數(shù)，T為調(diào)度周期末η_ω≥0對應的時段編號，α為比重系數(shù)，λ_t,ω為場景ω下t時段的市場電價，W_j,t,ω為場景ω下水電站j在t時段的發(fā)電量，ρ_ω為場景ω下的概率，ζ為VAR值，VAR為在一定概率水平情況下，水電商在未來一定時間內(nèi)的所獲得最小收益，β為置信區(qū)間，η_ω為輔助變量；

所述的汛期梯級水電站群的風險調(diào)度模型的約束條件包括：

A、風險約束：

η_ω≥0

其中，η_ω為輔助變量，當發(fā)電效益Y大于VAR時，η_ω的取值為零，當發(fā)電效益小于VAR時，η_ω為兩者之間的差值，ζ_ω為場景ω下的VAR值；

B、流量演進約束

其中為河道k的演算系數(shù)，三者相加之和為1，I_k,t,ω、Q_k,t,ω分別為場景ω河道k在t時段的入流和出流；

C、水量平衡約束

其中，v_j,t,ω、v_j,t-1,ω為水電站j在t和t-1時段場景ω下的庫容，R_j,t,ω為場景ω下，水電站j在t時段的天然來水，q_h,j,t,ω為場景ω下，水電站j中水電機組h在t時段的發(fā)電流量，s_j,t,ω為水電站j在t時段場景ω下的棄水流量，A_k,j為0/1變量，當河道k與水電站j相聯(lián)系時，A_k,j＝1，否則值為0，表示水電站j的上游集合，表示與水電站相聯(lián)系的上游河道的出流總和，Ω_j表示水電站j的下游集合，表示與水電站相聯(lián)系的下游河道的入流總和；

D、庫容約束：

其中，為庫容下限，為庫容上限；

E、水電機組水庫流量約束：

其中，為水電站j中水電機組h的發(fā)電流量下限，為水電站j中水電機組h的發(fā)電流量上限；

F、棄水爬坡約束：

s_j,t-1-Δs_j≤s_j,t≤s_j,t-1+Δs_j

s_j,t≥0

其中，為水電站j棄水流量的下、上限，為s_j,t為水電站j在t時段的棄水流量，Δs_j為棄水爬坡的最大值；

G、初末庫容約束

v_j,0,ω＝v_ini,j

v_j,T,ω＝v_term,j

其中，v_ini,j為水電站j的初始庫容，v_term,j為水電站j的期末庫容，v_j,0,ω為水電站j場景ω下的初始庫容，v_j,T,ω為水電站j場景ω下的期末庫容；

H、機組出力約束

其中，為水電站j中水電機組h的出力下、上限；

I、水能電能轉(zhuǎn)化約束

不同庫容下水電機組出力p與發(fā)電流量q的函數(shù)關系，表達式如下：

p_j,t,ω＝e_j,rq_j,t,ω+f_j,r,V_j,r-1≤v_h,t,ω≤V_j,r

其中，r為庫容分段編號，V_j,r、V_j,r-1為發(fā)電曲線中的第r、r-1段庫容，并設定V_j,0＝0，e_j,r和f_j,r分別為水電機組j第r段庫容下發(fā)電功率線性曲線的一次項和常數(shù)項；

5)采用混合整數(shù)線性規(guī)劃法求解模型以獲取具有風險偏好的調(diào)度方案。