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    重庆时时彩后三直选单式: 梯级水电站群日发电计划编制方法.pdf

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    梯级 水电站 发电 计划 编制 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410145034.X

    申请日:

    2014.04.11

    公开号:

    CN103942728A

    公开日:

    2014.07.23

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06Q 50/06申请日:20140411|||公开
    IPC分类号: G06Q50/06(2012.01)I 主分类号: G06Q50/06
    申请人: 武汉大学
    发明人: 刘攀; 陈西臻; 李泽君; 张旺
    地址: 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
    优先权:
    专利代理机构: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 张火春
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410145034.X

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.02.08|||2014.08.20|||2014.07.23

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种梯级水电站群日发电计划编制方法,包括步骤:步骤1,不考虑发电厂发电机组的启闭约束,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标之一,进行一次优化获得梯级水电站群日发电计划;步骤2,根据梯级水电站群日发电计划拟定发电厂发电机组启闭状态过程;步骤3,增加发电厂发电机组启闭状态过程约束条件,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标,进行二次优化获得梯级水电站群日发电计划。本发明考虑了电网需求问题,可获得更符合实际情况的水电厂发电策略,适用于单一水电站和梯级水电站群日发电计划的编制。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  梯级水电站群日发电计划编制方法,其特征在于,包括步骤:
    步骤1,分析历史日发电负荷数据,获得发电厂的日典型负荷曲线;
    步骤2,不考虑发电厂发电机组的启闭约束,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标之一,采用水库调度优化方法进行第一次优化获得梯级水电站群日发电计划;
    步骤3,根据步骤2获得的梯级水电站群日发电计划拟定发电厂发电机组启闭状态过程,所述的发电厂发电机组启闭状态过程包括发电机组的启闭顺序和启闭数量;
    步骤4,增加步骤3获得的发电厂发电机组启闭状态过程约束条件,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标,采用水库调度优化方法进行第二次优化获得梯级水电站群日发电计划。

    2.  如权利要求1所述的梯级水电站群日发电计划编制方法,其特征在于:
    步骤2中所述的第一次优化梯级水电站群日发电计划是优化梯级水电站群总负荷过程和发电厂发电机组启闭状态过程。

    3.  如权利要求1所述的梯级水电站群日发电计划编制方法,其特征在于:
    步骤4中所述的第二次优化梯级水电站群日发电计划是根据发电厂发电机组启闭状态过程优化分配各发电厂和发电厂各发电机组的出力过程。

    4.  如权利要求1所述的梯级水电站群日发电计划编制方法,其特征在于:
    步骤2进一步包括子步骤:

    2.  1根据发电厂机组构成,采用发电厂内负荷最优分配方法,构建发电厂最优总耗水流量曲线,根据总耗水流量曲线确定约束条件;

    2.  2不考虑发电厂发电机组的启闭约束,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标之一,优化梯级水电站群日发电计划。

    5.  如权利要求4所述的梯级水电站群日发电计划编制方法,其特征在于:
    所述的水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度采用相关系数表示,其中,T表示日发电计划时段长度;Et表示系统第t时段的发电量;表示T时段长度内各时段发电量Et的平均值;Dt表 示发电厂的日典型负荷曲线上第t时段的发电量;表示T时段长度内、发电厂日典型负荷曲线上各时段发电量Dt的平均值。

    说明书

    说明书梯级水电站群日发电计划编制方法
    技术领域
    本发明涉及水电站经济运行技术领域,特别涉及一种梯级水电站群日发电计划编制方法。
    背景技术
    梯级水电站群通过水力、电力补偿,可提高系统安全性,能有效利用水能资源。通过制定梯级水电站群日发电计划,可在满足日可用水量、电网需求等条件下,合理分配梯级水电站各机组的负荷,制定机组启闭顺序及策略,提高水能资源利用效率,实现梯级水电站群经济效益的最大化。
    现有的梯级水电站群日发电计划编制技术包括步骤:①输入短期径流预报资料,根据中长期调度结果确定各水库的日可用水量;②将最大化发电效益确定为梯级水电站群优化目标;③确定梯级水电站群优化的约束条件;④在上述步骤的基础上通过优化计算编制梯级水电站群日发电计划。
    现行方法存在问题:(1)优化计算未考虑电网的需求约束,往往不能生成常见的双峰型负荷曲线;(2)水电厂发电机组的开?;际?,制约了动态规划算法的应用。
    发明内容
    针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种考虑了电网需求的梯级水电站群日发电计划编制方法。
    为解决上述技术问题,本发明采用如下的技术方案:
    梯级水电站群日发电计划编制方法,包括步骤:
    步骤1,分析历史日发电负荷数据,获得发电厂的日典型负荷曲线;
    步骤2,不考虑发电厂发电机组的启闭约束,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标之一,采用水库调度优化方法进行第一次优化获得梯级水电站群日发电计划;
    步骤3,根据步骤2获得的梯级水电站群日发电计划拟定发电厂发电机组启闭状态过程,所述的发电厂发电机组启闭状态过程包括发电机组的启闭顺序和启 闭数量;
    步骤4,增加步骤3获得的发电厂发电机组启闭状态过程约束条件,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标,采用水库调度优化方法进行第二次优化获得梯级水电站群日发电计划。
    步骤2中所述的第一次优化梯级水电站群日发电计划是优化梯级水电站群总负荷过程和发电厂发电机组启闭状态过程。
    步骤4中所述的第二次优化梯级水电站群日发电计划是根据发电厂发电机组启闭状态过程优化分配各发电厂和发电厂各发电机组的出力过程。
    步骤2进一步包括子步骤:
    2.1根据发电厂机组构成,采用发电厂内负荷最优分配方法,构建发电厂最优总耗水流量曲线,根据总耗水流量曲线确定约束条件;
    2.2不考虑发电厂发电机组的启闭约束,以水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度最接近为优化目标之一,优化梯级水电站群日发电计划。
    子步骤2.2中所述的水电站群的发电负荷与发电厂日典型负荷的相似程度采用相关系数表示,其中,T表示日发电计划时段长度;Et表示系统第t时段的发电量;表示T时段长度内各时段发电量Et的平均值;Dt表示发电厂的日典型负荷曲线上第t时段的发电量;表示T时段长度内、发电厂日典型负荷曲线上各时段发电量Dt的平均值。
    子步骤2.2中采用动态规划法或其他水库调度优化方法优化梯级水电站群日发电计划。
    步骤2中的优化目标包括系统发电效益最大。
    本发明通过分析发电厂的历史日发电负荷数据获得发电厂的日典型负荷曲线,以尽可能与日典型负荷曲线相似为优化目标之一,编制水电站日发电计划曲线。本发明不仅适用于梯级水电站群日发电计划的编制,同样适用于单一水电站日发电计划的编制。
    与现有技术相比,本发明具有以下的显著进步和突出效果:
    1、现有技术未考虑电网需求问题,本发明基于发电厂的历史典型负荷曲线,将梯级水电站群的发电负荷与发电厂的历史典型负荷曲线相似程度作为优化目标,进行日发电计划编制,可获得更符合实际情况的水电厂发电策略。
    2、采用两次优化:第一次优化梯级水电站群总负荷过程和机组启闭顺序;第二次根据机组启闭顺序再次优化分配各电厂、各机组的出力过程。
    附图说明
    图1为本发明方法流程图。
    具体实施方式
    下面将结合具体实施方式详细说明本发明。
    本发明梯级水电站群日发电计划编制方法,具体步骤如下:
    步骤1,分析历史日发电负荷数据,获得发电厂的日典型负荷曲线。
    通过分析发电厂的历史发电负荷数据,得到各季节的平均日负荷曲线作为发电厂的日典型负荷曲线。
    步骤2,确定约束条件和优化目标,采用优化算法优化梯级水电站群日发电计划。
    根据发电厂机组构成,采用发电厂的厂内负荷最优分配方法,构建发电厂最优总耗水流量曲线,根据发电厂最优总耗水流量曲线确定约束条件;不考虑发电机组的启闭约束,采用动态规划法或其他水库调度优化方法优化梯级水电站群日发电计划。本具体实施中,采用动态规划法优化梯级水电站群日发电计划,梯级水电站群日发电计划初始状态根据经验获得。
    和现有技术不同的是,本发明不考虑发电厂发电机组的启闭约束,且增加了优化目标(2)。
    本发明确定的优化目标包括:
    (1)发电效益B最大:
    Σt=1T(Ct·Et),Et=Σk=1mPt,k---(1)]]>
    式(1)中:Et表示系统第t时段的发电量;m表示系统中水电站个数;Pk,t表示第k个水电站在t时段的出力;Ct表示第t时段的电价;T表示日发电计划 时段长度。
    (2)水电站群的发电负荷与发电厂的日典型负荷的相似程度最接近:
    发电负荷与日典型负荷的相似程度可用来评价满足电网需求程度,采用相关系数r表示:
    r=Σt=1T[(Ei-E‾)·(Di-D‾)]Σt=1T(Ei-E‾)2Σt=1T(Di-D‾)2---(2)]]>
    式(2)中:T表示日发电计划时段长度;Et表示系统第t时段的发电量;表示T时段长度内各时段发电量Et的平均值;Dt表示发电厂的日典型负荷曲线上第t时段的发电量;表示T时段长度内、发电厂日典型负荷曲线上各时段发电量Dt的平均值。
    相关系数r越接近1,则表示梯级水电站群日发电计划曲线与发电厂的日典型负荷曲线形状越相似,即表示水电站群的发电负荷与发电厂的日典型负荷的相似程度越接近。
    本发明确定的约束条件具体如下:
    (1)水库日用水量约束:
    ΔtΣt=1TQk,t=Wk,k=1,2,...,m---(3)]]>
    式(3)中:Qk,t表示第k个水电站在第t时段的发电引用流量,Wk表示第k个水电站一天内的计划用水量,m表示系统中水电站个数,Δt为时段长度。
    (2)水库水量平衡方程:
    Vk,t+1=Vk,t+(Ik,t-Qk,t-QWk,t)·Δt    (4)
    式(4)中:Vk,t、Vk,t+1分别是第k个水电站在第t时段始、末的蓄水量;Qk,t表示第k个水电站在t时段的发电引用流量;Ik,t、QWk,t分别是第k个水电站在第t时段的入库流量和其他用水流量,其他用水流量为渗漏或溢洪流量,Δt为时段长度。
    (3)梯级电站间水流联系:
    Ik,t=ILk,t+Qk-1,t-τk---(5)]]>
    式(5)中:ILk,t是第k个水电站在第t时段的区间入流;τk为第(k-1)个水电站下泄流量到达第k个水电站的滞后时间;表示第(k-1)个水电站在(t-τk)时段的发电引用流量。
    (4)电站出力Pk,t约束:
    PMINk,t≤Pk,t≤PMAXk,t    (6)
    式(6)中:PMINk,t为允许最小出力,取决于水轮机的种类和特性;PMAXk,t为在t时段水头下的电站发电能力。
    (5)全厂最优流量特性:
    Qk,t=Q*(Pk,t,Hk,t)  k=1,...,m  t=1,...,T    (7)
    式(7)中:Q*(Pk,t,Hk,t)是水头为Hk,t、出力为Pk,t时的厂内经济运行策略,为给定流量的最大出力或者给定出力的最小流量。
    (6)水库最大和最小库容Vk,t约束:
    Vk,min≤Vk,t≤Vk,max  k=1,...,m    (8)
    式(8)中:Vk,min为t时段应保证的水库最小蓄水量,Vk,max为t时段允许的水库最大蓄水量,如汛期的防洪限制水位,非汛期的正常高水位等。
    (7)水库下泄流量Qk约束:
    Qmin≤Qk≤Qmax    (9)
    式(9)中:Qmin为t时段保证下游综合用水要求的最小下泄流量,Qmax为t时段允许的水库最大下泄流量。
    (8)全厂备用容量约束:
    Σk=1MPk,j'≥Pmin'---(10)]]>
    式(10)中:为t时段所需备用容量。
    步骤3、根据步骤2获得的梯级水电站群日发电计划,由下面约束条件拟定发电厂发电机组的启闭顺序和启闭数量;
    (Xk,t-1on-Ton)·(Uk,t-1-Uk,t)≥0---(11)]]>
    (Xk,t-1off-Toff)·(Uk,t-Uk,t-1)≥0---(12)]]>
    式(11)~(12)中,为发电机组k至第t-1时段的开机时段长度,Ton为最短开机历时,Uk,t、Uk,t-1分别为机组k在第t时段和第t-1时段的开?;刺?,开为1,停为0;为机组k至第t-1时段的?;倍纬ざ?,Toff为最短?;?。
    步骤4、增加发电厂发电机组启闭过程约束条件,优化目标和其他约束条件同步骤2,采用动态规划法或其他水库调度优化方法再次优化梯级水电站群日发电计划,即获得最终的梯级水电站群日发电计划。

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