[發明專利]一種考慮非恒定耦合約束的水電群調度方法

有效

• 申請號: 201710585210.5
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107506894B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（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?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種考慮非恒定耦合約束的水電群調度方法，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；2)通過場景縮減法對預測信息樣本矩陣內所有樣本場景進行整理縮減，并獲取經典場景集合；3)采用馬斯京根法建立梯級水電系統中上下級水電站之間流量的耦合關系；4)根據經典場景集合及耦合關系，建立汛期梯級水電站群的風險調度模型；5)采用混合整數線性規劃法求解模型以獲取具有風險偏好的調度方案。與現有技術相比，本發明具有精確可靠、簡易線性、考慮來水和電價隨機性、考慮發電商的風險偏好等優點。

技術領域

本發明涉及一種水電群調度方法，尤其是涉及一種考慮非恒定耦合約束的水電群調度方法。

背景技術

在梯級水電系統中，水電站的出庫流量經過相鄰的河道演進到下級水電站成為入庫流量，這個過程稱為上下級水電站的流量演進過程。現有文獻中對于河道上的流量演進過程，通常采用水流延時法來描述。即將流量在水電站間的河道上演進近似為水流經過一個延時過程從上級水庫傳播到下級水庫?？菟跁r水庫來水量少，庫容變化穩定，水流流速平緩，可以近似用一個延時代替水流在河道上的演進過程。但是汛期來水迅猛，水流演進過程湍急，用水流延時粗糙化處理河道的流量演進過程會導致調度決策的誤差，導致所提出的模型在實際中無法應用。故如何刻畫水流在河道上的演進過程十分重要。

馬斯京根法是一種基于槽蓄方程和水量平衡方程的河道流量演算法。近幾年來一直廣泛地應用在洪水期河道的流量演進中。汛期時來水豐盛，河道水流演進與洪水期相似，利用馬斯京根方程能夠更加細致地描述汛期上游水庫入庫和出庫流量之間的關系。然而至今尚未有文獻將馬斯京根模型應用在短期汛期梯級水電優化調度模型中。

此外，在對梯級水電運行調度建立數學模型時，在傳統做法中，將梯級水電站間的水流延時和電力市場價格給定建立相關的確定性模型。但是在實際電力系統中，由于預測技術的限制，水庫的來水和市場電價都是具有不確定性的，故建立梯級水電隨機調度模型更加符合實際。因此梯級水電的不確定性模型成為近些年來的研究重點?？紤]不確定性的梯級水電短期優化調度屬于隨機優化問題，在實際運行中不確定性代表了風險，如何協調風險和發電效益之間的矛盾，就成為亟待解決的問題。條件風險價值描述了損失超過風險價值的條件均值，包含了更多尾部信息，更能適當反映出考慮不確定性因素時決策的潛在損失，因而近些年的應用廣泛。然而，天然來水和市場電價的雙重不確定性對梯級水電優化決策的影響，仍需進一步研究。

因此，急需一種新的梯級水電站汛期優化調度方法，既能夠充分簡易描述河道流量的連續變化，又能夠快速準確地獲得優化調度結果。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種精確可靠、簡易線性、考慮來水和電價隨機性、考慮發電商的風險偏好的考慮非恒定耦合約束的水電群調度方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種考慮非恒定耦合約束的水電群調度方法，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；

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

3)采用馬斯京根法建立梯級水電系統中上下級水電站之間流量的耦合關系；

4)根據經典場景集合及耦合關系，采用條件風險價值量化風險，以所有樣本場景內的發電效益為調度目標函數，建立汛期梯級水電站群的風險調度模型；

5)采用混合整數線性規劃法求解模型以獲取具有風險偏好的調度方案。

所述的步驟1)具體包括以下步驟：

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