[發明專利]電網調峰的水電站短期多目標發電計劃編制方法及系統

有效

• 申請號: 201811245924.2
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109584099B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 莫莉;陳廣才;諶沁;高新穩;王永強;舒生茂;鄒義博;彭璐;向益奇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種電網調峰的水電站短期多目標發電計劃編制方法，其特征在于，包括：

(1)建立電網余荷方差最小和梯級總發電量最大的梯級水電站短期多目標發電計劃編制模型；

(2)確定所述梯級水電站的經濟運行方式，在機組NHQ曲線的基礎上求得所述梯級水電站的最優動力特性，進而得到各臺機組的出力，其中，所述梯級水電站經濟運行方式包括以電定水和以水定電兩種模式；

(3)在可行空間內隨機產生若干個粒子，并基于各粒子的目標函數值確定每個粒子的個體極值，然后根據粒子的支配關系，將彼此不受支配的部分粒子保存在外部檔案集中；

(4)由各粒子的個體極值更新每個粒子的位置和速度，然后從所有粒子中隨機選擇預設比例的粒子進行多項式變異之后，對變異后粒子進行不可行解的修復，再次計算所有粒子的目標函數值；

(5)由重新計算的各粒子的目標函數值更新各粒子的個體極值，若新的目標函數值支配更新后的個體極值，則用新的目標函數值替換更新后的個體極值；若新的目標函數值與更新后的個體極值彼此不受支配，則隨機選擇新目標函數值或更新后個體極值作為新的個體極值；

(6)根據粒子的支配關系以及擁擠距離對所述外部檔案集進行更新，判斷是否滿足預設終止條件，若滿足所述預設終止條件，則輸出所述外部檔案集，從所述外部檔案集中隨機選擇兩個解，通過比較選擇的兩個解的擁擠距離獲得全局極值，以作為最優發電計劃編制方案，若不滿足所述預設終止條件，則返回執行步驟(4)；

其中，所述梯級水電站短期多目標發電計劃編制模型的約束條件為：末水位控制約束、水位約束、出力約束、下泄流量約束、水量平衡約束、出力爬坡約束及機組振動區約束；

在所述梯級水電站經濟運行方式為以水定電方式時，所述方法包括：

計算電站凈水頭，然后根據計算得到的凈水頭查電站預想出力曲線，得到電站最大出力N_max和最小出力N_min，并獲取電站最大出力及最小出力對應的發電流量Q_max和Q_min；

判斷已知下泄流量Q是否在Q_min與Q_max之間，若Q＜Q_min，則設置最終出力N＝0；若Q＞Q_max，則設置最終出力N＝N_max；

若已知下泄流量Q在Q_min與Q_max之間，則將當前出力設置為并利用以電定水求得在出力N'情況下電站的總耗流量Q'；

若|Q-Q'|≤δ，則設置最終出力N＝N'；若Q-Q'＞δ，則設置N_min＝N'，并由最新確定的最小出力確定當前出力；若Q'-Q＞δ，則設置N_max＝N'，并由最新確定的最大出力確定當前出力，δ為預設閾值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述電網余荷方差最小為：由確定最小的電網余荷方差，其中，t為時段序號，T為總時段數，D_t表示第t時段電網余荷，表示電網余荷的平均值，F表示電網余荷的方差。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述梯級總發電量最大為：由確定最大的梯級總發電量，其中，i為電站序號，I為總電站數，E表示梯級總發電量，表示第t時段電站i的出力，時段長度為Δt，T表示總時段數。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述梯級水電站經濟運行方式為以電定水方式時，所述方法包括：

根據電站負荷、機組動力特性，由對所有水頭及出力組合下的最優負荷分配方案依次求解，得到電站最優負荷分配表，其中，k為機組序號，H表示發電凈水頭，及分別表示k-1臺和k臺機組條件下的總負荷，表示總負荷為凈水頭為H情況下各臺機組最優總耗流量，Q_k(N_k,H)為第k臺機組出力為N_k、凈水頭為H時的耗流量，為邊界條件，表示第k-1臺機組在總負荷為凈水頭為H情況下的耗流量，N_k為第k臺機組的出力。