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《淺談梯級(jí)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究與應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第13卷第2期中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)Vo1．13No．22O15年4月Journa1ofChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearchApril，2015文章編號(hào)：1672—3031(2015)02—0150—07梯級(jí)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究與應(yīng)用汪菲娜，談飛(河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇南京211100)摘要：為保證梯級(jí)水電站安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，充分利用水資源，需要對(duì)梯級(jí)水電站進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。根據(jù)梯級(jí)水電站蓄能最大原則，全方位考慮梯級(jí)水電站運(yùn)行的約束條件，通過逐步搜索算法，對(duì)梯級(jí)水電站面臨時(shí)段的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，并
2、根據(jù)優(yōu)化結(jié)果制定梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度規(guī)則。梯級(jí)水電站蓄能最大原則在短期能使梯級(jí)水電站蓄能最大，長期能使梯級(jí)水電站群發(fā)電量達(dá)到最大，根據(jù)梯級(jí)水電站蓄能最大原則制定的梯級(jí)水電站，短期調(diào)度規(guī)則能夠使梯級(jí)水電站取得效益最大化。關(guān)鍵詞：梯級(jí)水電站；聯(lián)合優(yōu)化；逐步搜索算法；運(yùn)行規(guī)則中圖分類號(hào)：TV213．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10．13244／j．cnki．jiwhr．2015．02．O111研究背景梯級(jí)水電站的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度充分考慮了各水電站水庫水文徑流特性、調(diào)節(jié)性能上的不同，以及梯級(jí)水電站之間存在的水文、水力上的聯(lián)系，能夠充分發(fā)揮各水庫庫容、水文和水能等方面的補(bǔ)償作用，最大程度地對(duì)
3、水能資源進(jìn)行利用。梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度關(guān)系著水電站的優(yōu)化運(yùn)行，進(jìn)而關(guān)系著水電站的運(yùn)行效益。梯級(jí)水電站運(yùn)行優(yōu)化通常的做法是在某一優(yōu)化原則下，如發(fā)電量最大、發(fā)電效益最大等，全方位考慮水電站水庫的運(yùn)行約束條件，通過優(yōu)化算法，如動(dòng)態(tài)規(guī)劃、現(xiàn)代智能算法等，對(duì)歷史徑流資料進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，根據(jù)優(yōu)化計(jì)算得到的結(jié)果制定梯級(jí)水電站的優(yōu)化運(yùn)行規(guī)則。研究表明，該優(yōu)化算法求得的梯級(jí)聯(lián)合運(yùn)行后各水電站的保證出力和年平均發(fā)電量相比于各水電站水庫單獨(dú)運(yùn)行均有顯著的提高，即梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度能夠在現(xiàn)有工程規(guī)模下，顯著提高梯級(jí)水電站的運(yùn)行效益。而梯級(jí)水電站群的優(yōu)化調(diào)度問題是一個(gè)復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的非線性優(yōu)化問
4、題，一些學(xué)者對(duì)于梯級(jí)水電站群優(yōu)化問題的研究如表1所示。上述梯級(jí)水電站運(yùn)行優(yōu)化方法的缺陷在于徑流的隨機(jī)性以及歷史徑流資料的有限性，優(yōu)化結(jié)果不一定具有代表性。根據(jù)歷史徑流資料計(jì)算得到的優(yōu)化結(jié)果表明梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化具有優(yōu)越性，但是在實(shí)際的水電站群運(yùn)行中，如何根據(jù)該優(yōu)化結(jié)果合理地制定梯級(jí)水電站群的優(yōu)化運(yùn)行規(guī)則具有一定的難度，研究中也尚未有定論。本文嘗試研究水電站在未來時(shí)段電網(wǎng)給定負(fù)荷要求的情況下，對(duì)梯級(jí)水電站進(jìn)行負(fù)荷分配，使梯級(jí)水電站在滿足負(fù)荷要求的前提下，梯級(jí)蓄能最大，從長遠(yuǎn)看，能使梯級(jí)水電站的發(fā)電量最大。2梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型某梯級(jí)水電站由同一河流上的A、B、C三個(gè)串
5、聯(lián)式水電站構(gòu)成。A水電站為不完全多年調(diào)節(jié)水電站，B水電站為年調(diào)節(jié)水電站，C水電站為徑流式水電站。三個(gè)水電站的水文特征指標(biāo)和效益指標(biāo)如表2所示。由于A電站為不完全多年調(diào)節(jié)水電站，B水電站為年調(diào)節(jié)水電站，本研究考慮按照蓄能最大原則收稿El期：2014—09—10作者簡介：汪菲娜(1992一)，女，安徽績溪人，碩士生，主要從事工程管理和項(xiàng)目管理研究。E—mail：wfn090824@126．conl—l50—梯級(jí)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究與應(yīng)用汪菲娜談飛表1梯級(jí)水電站群優(yōu)化問題的研究對(duì)梯級(jí)水電站進(jìn)行負(fù)荷分配，使梯級(jí)在面臨時(shí)段的出力滿足電網(wǎng)要求的總負(fù)荷的前提下，在該計(jì)算時(shí)段結(jié)束后，
6、各水庫總蓄能最大。(1)梯級(jí)水電站蓄能最大模型目標(biāo)函數(shù)。梯級(jí)水電站蓄能由該時(shí)段蓄在水庫中的水量可以承擔(dān)的出力表示，即由入庫流量減去出庫流量后乘以平均發(fā)電水頭及綜合出力系數(shù)。c水電站作為徑流式水電站，沒有蓄能的能力，不考慮其蓄能。B水電站水庫的蓄能由入庫流量減去出庫流量后乘以B水電站水庫的平均發(fā)電水頭及綜合出力系數(shù)。由于梯級(jí)水庫水文上的聯(lián)系，A水電站水庫的蓄水量經(jīng)過A水電站發(fā)電后，可以蓄在B水電站水庫中進(jìn)行再調(diào)節(jié)，故A水電站水庫蓄能由入庫流量減去出庫流量后乘以A和B水電站水庫的平均發(fā)電水頭與綜合出力系數(shù)乘積之和。梯級(jí)水電站的總蓄能為A和B水電站水庫蓄能之和。梯級(jí)水電站蓄能最
7、大模型目標(biāo)函數(shù)如下：E=(K1日1+K2H2)(Q，1一QD1)+2日2(Q，2一Q02)(1)Qo=QP+Q(2)式中：E為計(jì)算時(shí)段后梯級(jí)電站總蓄能；Ki為第i個(gè)水電站綜合出力系數(shù)；Hi為第i個(gè)水電站在計(jì)算時(shí)一151—梯級(jí)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究與應(yīng)用汪菲娜談飛段內(nèi)的平均水頭；Qli為第i個(gè)水電站在計(jì)算時(shí)段水庫入庫流量；QO為第i個(gè)水電站在計(jì)算時(shí)段內(nèi)的出庫流量；Q尸為第i個(gè)水電站在計(jì)算時(shí)段的發(fā)電流量；QR為第i個(gè)水電站在計(jì)算時(shí)段的水庫棄水流量；i=1，2，3，其中i-1代表A水電站；i=2代表B水電站；i=3代表c水電站。在
