[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

本發明公開了一種電網調峰的水電站短期多目標發電計劃編制方法及系統，首先，構建梯級水電站短期多目標發電計劃編制模型；根據輸入條件確定電站經濟運行方式；在可行空間內隨機產生若干粒子，并基于各粒子的目標函數值確定各粒子的個體極值，將彼此不受支配的部分粒子保存在外部檔案集；更新各粒子的位置和速度，隨機選擇部分粒子進行多項式變異后，修復不可行解，再次計算各粒子的目標函數值；由再次計算的各粒子的目標函數值更新各粒子的個體極值；根據粒子的支配關系以及擁擠距離對外部檔案集進行更新，若滿足預設終止條件，則輸出外部檔案集，進而得到全局極值。本發明可有效減輕系統調峰壓力，改善供電質量。電網能夠安全穩定經濟運行。

技術領域

本發明屬于水利調度領域，更具體地，涉及一種響應電網調峰的水電站短期多目標發電計劃編制方法及系統。

背景技術

隨著我國電網建設的高速發展和電網規模的不斷擴大，電網安全穩定經濟運行的需求越來越高，電力系統調峰能力不足的問題日益凸顯。梯級水電站短期發電計劃編制是流域梯級集控中心水調部門工作的重要組成部分，屬于“以水定電”模式。它通常以梯級總發電量、發電效益最優或者調峰效益最大為目標，綜合考慮短期徑流預報、電力系統負荷變化以及電站機組檢修計劃、出力振動區等約束，從而有效利用和細化中期調度分配至日內的可用水量。

傳統的發電計劃編制一般僅考慮發電量或發電效益的單一目標，當需要響應電網調峰需求時也只以剩余負荷最大值最小或者方差最小為目標函數，往往忽略了發電量與調峰量二者之間的統籌協調關系，導致棄水調峰等問題的發生，不利于水資源和水能資源的有效利用。且原有多目標粒子群算法易陷入局部最優。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種電網調峰的水電站短期多目標發電計劃編制方法及系統，由此解決現有發電編制方法忽略了發電量與調峰量二者之間的統籌協調關系，導致棄水調峰等的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種電網調峰的水電站短期多目標發電計劃編制方法，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)。

優選地，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，D表示電網余荷的平均值，F表示電網余荷的方差。