[發明專利]一種水電站電力交易計劃電量分解方法

有效

• 申請號: 201811128276.2
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109359830B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 張茂林;申建建;劉雙全;程雄;周娜;程春田;馬高權;張一;謝蒙飛;張俊濤;和佩珊;劉祥瑞
• 申請（專利權）人: 昆明電力交易中心有限責任公司;大連理工大學
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種水電站電力交易計劃電量分解方法，其特征在于，步驟如下：

(1)輸入水電站的實際發電量、交易計劃電量和調度條件，調度條件包括初始水位、來水、基礎特征參數、上游水位-庫容曲線和下游尾水位-出庫流量曲線；

(2)計算交易計劃余留電量，并建立余留期電量控制約束；

式中：E_t為時段t的發電量，E₀為月交易計劃余留電量，T為調度期時段總個數；

(3)以調度期發電耗水量最小為目標，構建水電站交易計劃電量分解優化模型，具體如下：

式中：W(T)為調度期發電耗水量，Q_t為t時段的發電流量，Δt為t時段小時數；

(4)采用遺傳算法求解水電站交易計劃電量分解優化模型，在求解過程中，將時段內的水庫發電流量等分，并按照從小到大的順序排列；這些個體的基因值就是當前流量的真實值，每個時段都有一個真實值，將所有時段內的個體放入一個數組中，形成群體的初始染色體；

(5)采用混沌算法生成初始種群，具體為：

式中：為控制參數，取值范圍是[0,4]；y_n是自變量x第n次的迭代值，取值范圍是0到1的隨機數；

(6)分別采用賭盤選擇、單點交叉、非均勻變異進行選擇、交叉、變異操作運行，實現種群進化，并采用下式作為個體適應度函數：

式中：F(X)為變換后的適應度函數，f(X)是目標函數，m為不滿足約束條件的決策變量總數量，λ_i是懲罰系數，Q_i是超越約束條件的量；

(7)采用懲罰函數法處理出力限制、水位限制、流量限制的約束，同時提出多級網架約束校核分解策略處理輸送限制約束，處理過程包括以下兩步：

(a)通過拓撲圖形描述網架結構，任一時段多個電站的出力應滿足其直接聯絡線的輸送限制，同時需要與其他的電站一起滿足上一級聯絡線的輸送限制；

(b)若某時段某聯絡線關聯的電站出力之和大于聯絡線輸送能力，則該網架約束被破壞，需要修正關聯電站的出力，具體修正方式見公式(5)；若上級聯絡線余留容量輸送該聯絡線的負荷，則將該聯絡線對應的調整出力-Δp_b,t轉移至余下的聯絡線；

p'_i,t＝p_i,t+α_i,tΔp_b,t,i∈Ω_b (5)

式中：p_i,t，p'_i,t分別為調整前后的電站出力，i為電站編號，Ω_b為聯絡線關聯的電站集合；Δp_b,t為越限幅度，α_i,t為調整比例；

(8)按照進化代數作為收斂準則，若達到最大的進化代數，則輸出電站的月度交易計劃電量日分解方案；

所述的約束條件如下：

水量平衡約束：

V_t+1＝V_t+3600×(I_t-Q_t-D_t) (6)

式中：V_t，V_t+1分別為t時段水庫初、末庫容；I_t，Q_t，D_t分別為t時段水庫入庫流量、發電流量、棄水流量；

庫容曲線條件：

式中：為t時段水庫上游水位；f(V_t)表示t時段水庫上游水位與t時段水庫初庫容的函數關系；

機組水頭約束：

式中：H_i,t為t時段i機組的水頭，分別為i機組的最小和最大水頭，分別為t時段初、末水庫上游水位，為t時段初水庫下游水位，ΔH為水頭損失；

下游水位流量關系：

庫水位約束：

式中：Z_t為t時段的水位，分別為t時段的最小和最大水位；f(Q_t)表示t時段初水庫下游水位與t時段水庫出庫流量的函數關系；

發電流量約束：

式中：Q_t為t時段的發電流量，分別為t時段的最小和最大發電流量；

出庫流量約束：

式中：分別為t時段的最小和最大出庫流量；

出力約束：

式中：P_t為t時段的出力，分別為t時段的最小和最大出力；

網架限制約束：

式中：P_g,t為電廠g在t時段的計劃出力，N_d為控制斷面的最大出力限制，G為電廠數量的總個數；

非負約束：各種變量為非負。