[發明專利]一種多階段域間-域內反饋迭代的跨流域負荷分配方法

有效

• 申請號: 201711347302.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108090671B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 陳瑞興;楊炳良;馮英山;陳士永;李昌平;邱富田;張海光;金惠英;周愛霞;馮徑;李勝;馬瑋駿
• 申請（專利權）人: 華電福新能源股份有限公司福建分公司;南京金水尚陽信息技術有限公司
• 主分類號: G06F9/00
• 分類號: G06F9/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

1.一種多階段域間-域內反饋迭代的跨流域負荷分配方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：給定區域跨流域的日總負荷，所述日總負荷以分時段形式表示，每個時段對應一個負荷值，所述日總負荷表示為：

w＝{w₁，w₂，w₃，..w_t，...w_N}

其中，w為日時段負荷值的集合，w_t代表第t個時段分配的負荷值；

步驟2：估算所有流域日調節水電站與徑流水電站來水發電總出力；其中，日調節水電站的優化調度主控因素為利用水頭，入庫流量首先將水位抬高至正常高水位，其余水量全部用于發電；時段t的水電站i來水發電出力N_it根據以下公式計算：

N_it＝K_iQ_itH_it

其中：K_i為電站i的出力系數；Q_it為時段t水電站i發電流量，徑流水電站取入庫流量，日調節水電站取將水位抬高至正常高水位后剩余的入庫流量；H_it為時段t水電站i的發電水頭；

根據時段t的水電站i來水發電出力N_it計算t時段所有流域內所有日調節水電站和徑流水電站發電總出力，計為N’_t：

式中，n為所有流域內所有日調節水電站和徑流水電站的數量；

步驟3：比較時段t日調節水電站和徑流水電站發電總出力N’_t與給定總負荷W_t，若N’_t≥W_t，則負荷W_t僅在日調節水電站和徑流水電站之間分配，其余有調節能力的水電站在滿足水位約束條件下蓄水，蓄滿后多余水量棄水；具體的，負荷W_t在日調節水電站和徑流水電站之間分配方法為：

從第一個流域的第一個日調節或徑流水電站開始，根據時段t該第一個水電站的出力，若第一個水電站出力小于給定總負荷W_t，則第一個流域的第二個水電站發電，根據時段t第二個水電站的出力，判斷給定總負荷W_t是否分配完，并以此逐級類推，直至所有負荷完全被分配完為止，并記錄負荷分配情況；

若N’_t≤W_t，說明日調節和徑流水電站的發電出力無法滿足負荷要求，需要有調節性能水庫發電，則按下列步驟確定有調節能力水電站的發電順序：

步驟a：將負荷W_t-N’_t平均劃分為m份，逐份確定由哪個流域的哪個水電站發電；

步驟b：根據下列函數計算有調節能力的水電站發電優先級：

其中，V_期末(i)為有調節能力的水電站i在不發電情況下累計本日后續所有時段所有來水后水庫日末對應的庫容，V_建議(i)為水電站i本日建議水位對應的庫容，V_max(i)為水電站i正常高水位對應的庫容，V_min(i)為水電站i最低水位對應的庫容；

f(i)值越大表示水庫放水發電優先級越高，根據f(i)的值得到有調節能力的水電站發電順序，將一份負荷分配給f(i)最大值對應的水電站；

步驟c：一份負荷分配完成后，按照步驟b重新計算f(i)，決定下一份負荷對應的水電站；

步驟d：統計每個水電站及每個流域所分配的負荷數量，得到時段t的負荷分配方案；

水電站計算發電出力時需滿足的約束條件包括：

水位約束：

其中，與為電站i在t時段的水位上下限；

發電流量約束：

其中，與為電站i在t時段的發電流量上下限；

出力約束：

其中，與為電站i在t時段的出力上下限，取電站保證出力，為電站預想出力；

水庫蓄水量約束：

其中，與為電站i在t時段的庫容上下限；

單庫水量平衡：

V_{(i，t+1)}＝V_(i，t)+(Q_{入(i，t)}-Q_{發電(i，t)}-Q_{棄水(i，t)})ΔT

其中，V_(i，t)與V_(i，t+1)為電站i在t時段的時段初和時段末庫容，ΔT為時段長，Q_{入(i，t)}為電站i在t時段的入庫流量，Q_{發電(i，t)}為電站i在t時段的發電流量，Q_{棄水(i，t)}為電站i在t時段的棄水流量；

梯級水庫水量平衡：

Q_{入(i，t)}為電站i在t時段的入庫流量，是電站i的上一電站i-1在t-τ_i，u時段的發電流量，是電站i的上一電站i-1在t-τ_i，u時段的棄水流量，q_(i，t)是電站i在t時段的區間流量，其中t-τ_i，u為上游第一級電站u至當前電站i的水庫水流傳播時間。