[發明專利]基于關鍵水位控制的梯級水電站調度控制系統及方法

在審

• 申請號: 202010260767.3
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111612292A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 彭鵬;朱江;高英;李成俊;陳濤;肖燕;徐偉;于潔;雷芳;賀亞山
• 申請（專利權）人: 貴州烏江水電開發有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;G06F111/06;G06F111/04
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 隋亭亭

1.基于關鍵水位控制的梯級水電站調度控制系統，其特征在于，所述系統包括：歷史數據獲取單元，用于獲取水電站所在河流的歷史徑流信息，將獲取到的歷史徑流信息作為數據集；模型構建單元，用于建立水電站的數學計算模型；模型求解單元，對數學計算模型進行多目標優化求解，獲得結果集；最優解計算單元，用于對結果集進行計算，獲得在不同約束條件下所對應的最優解集合，將該最優解集合作為在不同需求和場景下對應的水電站的調度控制規則。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述模型構建單元包括：關鍵水位確立單元，用于確定歷史徑流信息中的關鍵水位，將確立的關鍵水位作為調度控制目標；所述關鍵水位包括：汛初、汛末和年末三個時間節點對應的水位值；模型概化單元，將梯級水電站中的每個水電站分別劃分為控制水庫和非控制水庫，基于劃分的結果，建立梯級水電站的數學計算模型。

3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述模型概化單元建立的梯級水電站的數學計算模型使用如下公式表示：其中，E^*為調度期內梯級水庫群的最大發電量；T值為12，,是計算周期，表示計算周期為12個月；m、M分別為水庫編號和總數；f(H_m,t)為第m個水庫在第t時段的耗水率，為水頭的函數；H_m,t為電站m在第t時段段的平均發電凈水頭，單位：m；q_m,t為電站m在第t時段的發電流量，單位：m³/s；Δt為第t時段段的秒數；A為單位的修正系數；C_m,t為單位電量的電價，單位：元/kWh。V_q為棄水量，Qq_m,t為電站m在第t時的棄水流量。

4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，所述數學計算模型有如下的水位約束條件：控制期內每個時段水庫壩上水位應滿足：式中：Z_m,t、Z_m,t分別為電站m在第t時段的水位、水位上限和水位下限，單位：m；該模型有如下的電站出力約束條件：控制期內各個時段電站出力應該滿足：式中：p_m,t、p_m,t分別電站m在第t時段的出力、出力上限和出力下限，單位：MW；該模型有如下的梯級蓄能約束條件：根據電網安全、調峰、水火協調等需求對關鍵節點蓄能進行約束：式中：E_sm，t、Es_m,t分別為電站m在第t時段末的蓄能、蓄能控制上限和蓄能控制下限，單位：億kWh；該模型有如下的發電流量約束條件：各個時段的發電流量應該滿足：式中：q_m,t、q_m,t分別為電站m在第t時段的發電流量、發電流量上限和發電流量下限，單位：m³/s；該模型有如下的水量平衡約束條件：

V_m,t+1＝V_m,t+(Q_m,t-q_m,t-Qd_m,t)Δt；式中：V_m,t和V_m,t+1分別表示在t時段的初水位對應的庫容和末水位對應的庫容，Q_m,t、Qd_m,t分別表示電站m在第t時段的來水流量和棄水流量，單位：m³/s；該模型有如下的泄流量約束條件：各個時段的下泄流量應該滿足：且有Q'_m,t＝q_m,t+Qd_m,t；式中：Q'_m,t、Q'_m,t分別為電站m在第t時段的下泄流量、下泄流量上限和下泄流量下限，單位：m³/s。