日调节水电站梯级经济调度系统实现与应用

水是一种绿色可再生能源，随着我国电力市场的发展与完善，水电站的优化调度成为保障电力系统安全和经济运行的重要技术工作。梯级水电站优化调度控制问题比较复杂，尤其是二级以上具有较大调节水库的梯级水电站的优化调度其难度更大，受到相关学者的广泛关注。本文就梯级水电站实时优化调度与经济运行进行简要分析。

水是一种绿色可再生能源，随着我国电力市场的发展与完善，水电站的优化调度成为保障电力系统安全和经济运行的重要技术工作。梯级水电站优化调度控制问题比较复杂，尤其是二级以上具有较大调节水库的梯级水电站的优化调度其难度更大，受到相关学者的广泛关注。本文就梯级水电站实时优化调度与经济运行进行简要分析。

介绍分析梯级电厂水电联合调度的技术和策略,以及相应的计算机系统的组成原则。

分析了梯级水电站水电联合优化调度技术,包括来水预报技术、计划调度技术、实时调度技术和电力市场水电调度技术,说明了这些技术的现状和发展方向,并提出相应的计算机系统设计的主要目标和结构要点。

本文作者通过对k判别式法基本原理及水电站水库调度图相结合的k判别式方法进行了分析。主要就水电站水库优化调度中,利用判别式法求解梯级水电系统优化调度的运行规律进行了详细的研究。同时以实例应用说明了该求解模型和方法在梯级水电站调度系统中是行之有效的。

针对传统优化算法在求解高维、复杂梯级水电站发电调度时易出现“维数灾”，或陷入局部最优解的缺陷，本文提出了免疫蛙跳算法（isfla）。该算法将克隆选择算法嵌入到混洗蛙跳算法框架中，对混合之后的蛙群构造子群体执行免疫克隆选择操作，同时使用改进的最差解更新方式提高其局部搜索能力。应用实践表明，通过将isfla与标准混洗蛙跳算法、粒子群算法以及逐步优化方法对比，isfla在求解梯级水电站发电优化问题时具有明显的优越性。

梯级水电站联合发电调度的优化模型的确定在整个电网经济、安全运行中起着非常重要的作用。文中提出一种新的梯级水电站群联合发电优化调度的调度准则——以单位水体发电电价最高优先发电,在此基础上建立梯级水电站群联合发电优化调度模型及其评价方法。首先建立基于四层水体的水库能的水电站发电模型,在此基础上提出单位水体发电电价的概念。建立优化调度模型时,将电力系统中的负荷变化和在电力市场机制下分时上网电价的影响因素考虑在内。该模型能较为客观地反映梯级水电站运行情况,能给系统调度员做出最佳调度决策提供一定的依据。优化仿真计算结果证明该调度准则具有可行性和适用性。

为保证梯级水电站安全、稳定、高效运行,充分利用水资源,需要对梯级水电站进行联合优化调度。根据梯级水电站蓄能最大原则,全方位考虑梯级水电站运行的约束条件,通过逐步搜索算法,对梯级水电站面临时段的运行进行优化计算,并根据优化结果制定梯级水电站优化调度规则。梯级水电站蓄能最大原则在短期能使梯级水电站蓄能最大,长期能使梯级水电站群发电量达到最大,根据梯级水电站蓄能最大原则制定的梯级水电站,短期调度规则能够使梯级水电站取得效益最大化。

提出采用具有附加线性约束的网络规划法，可把混联梯级水电站分解为几个子网络，简化了每个子网络的求解计算，从而加速大电网复杂的经济调度的计算速度。

梯级水电站中长期经济调度是一个典型非线性优化问题，通常要求在满足复杂的水力、电力约束条件，兼顾求解效率的同时实现梯级发电量最大。为有效解决这一问题，通过改进标准蝙蝠算法（batalgorithm，ba）更新策略和引入差分进化算法（differentialevolution，de）变异、选择操作，提出一种改进的蝙蝠算法（improvedbatalgorithm，iba）。对标准蝙蝠算法更新策略进行以下改进：1）蝙蝠个体脉冲频率不随种群迭代而更新；2）蝙蝠个体脉冲发射率和脉冲音量随种群迭代而更新；3）无条件接受全局搜索产生的新解，有条件接受局部搜索产生的新解；4）改进飞行速度公式，缩小新个体与当前种群最优个体的偏离值。同时，针对蝙蝠算法种群多样性差、易陷入局部最优的缺点，引入差分进化算法中的变异、选择操作，实现动态控制变异概率。建立兼顾梯级最小出力最大化的梯级总发电量最大模型，利用大渡河流域瀑布沟、深溪沟、枕头坝一级梯级水电站经济调度问题实例，从流域长系列径流资料中选取典型年，对iba的主要控制参数（缩放因子、最大迭代次数）进行测试与分析。采用iba、ba、逐步优化算法（poa）对同一典型年进行模拟调度。从枯期出力特征、梯级发电量、算法运行时间3项指标综合来看，对于复杂的梯级水电站经济调度问题，改进的蝙蝠算法能够在枯水期给电网提供尽可能大而稳定的出力，同时缩短计算时间，获得更高精度解。

本文首先从目标函数和约束条件两个方面,介绍了梯级水电站优化调度的各类数学模型.然后对目前研究比较广泛的各类优化算法进行了综述.最后指出随着水电能源的开发,梯级水库优化调度下一步可能的发展方向.

为有效利用水能资源,苏北灌溉总渠沿线高良涧闸、运东闸、运西分水闸及阜宁腰闸4座水闸两侧均装设了水轮机组,组成了成梯级混联式布置水电站。为获得最大经济效益,实现站间最优水位组合调度,采用期望值模型构建法建立由4个水电站组成的水电站群总发电效益模型,应用动态随机最优控制中极值理论分析研究了水电站机组流量和水头及上下游电站间水位的联系,计算出发电效益最大的联合最佳水位,以实现4座梯级混联水电站联合优化调度。

随着经济社会不断发展,我国能源结构也随着不断变化,水电资源作为一项重要能源,其发展好坏直接关系到我国的可持续发展道路.梯级水电站作为水电的一种关键形式,必须对其进行发电优化调度,从而保证水资源得到合理利用.本文主要针对梯级水电站的主要特点和未来发展方向,总结了我国的一些成果,并深入分析了其运行过程中的主要问题,通过对模型进行改进,对其进行优化调度,提出了新的调度模型.

介绍了目前国内对于梯级水电站优化调度问题的研究和实践现状,重点研究了优化调度模型的建立和优化算法。

宏观视角下的流域梯级水电站联合调度金沙江区域梯级水电站迈入\"调控一体化\"时代长江上游大型水电站群联合调度发展战略流域梯级水电站联合优化调度的必要性及对节能减排的作用气候变化条件下的三峡梯级水库调度长江上游大型水电站群联合调度关键科技问题探讨

建立了梯级水电站短期周优化调度的梯级蓄能最大模型,在此基础上采用动态搜索算法对其进行求解。通过严密的理论推导和详尽的实例分析探讨了流域梯级电站负荷最优分配规律。梯级电站负荷最优分配主要由梯级水库的区间入流关系和水库特性决定,其结论可指导流域梯级电站优化运行,为集控中心调度和指导实际应用提供参考。调度决策者尚需根据本文的研究方法针对本流域和电站的特性制定符合自身的最优调度规则。

遗传算法是一种简单、适用的搜索方法,经常用于解决非线性复杂的问题。水库群的最优调度问题,就是利用搜索算法根据水库群进出水和综合利用情况,把水电站水库看作一个系统,把系统的各元素,输入/输出参数等简化和假设后建立简化通用的数学模型,用搜索算法对该数学模型进行优化仿真,得出最优解。

在市场环境中系统电价和负荷一定的情况下,将效益最大化作为系统优化准则,运用水资源价值系数、设备运行费、折旧费及其他费用等成本因素,建立分时电价梯级水电站短期优化调度模型;构造了求解该模型的层结构蚁群算法,采用启发式规则解决解的多样性和机组启停问题,采用精英策略节约计算内存和优化时间。最后,运用我国西南地区某梯级流域中三个连续水电站的数据建立了调度模型并运用层结构算法进行仿真;并从理论方面分析了仿真结果中的每一个变化,对精英区大小的选择作了讨论,分析表明仿真结果与理论分析保持一致,说明建立的模型是合理的,提出的方法是可行而有效的。

以设计和实现梯级水电站调度信息移动查询系统为目标,分析企业梯级水电站调度系统需求,整合不同应用系统的调度信息,以webapp应用方式进行设计,通过需求分析、系统设计、系统实现等建设过程,实现了实时数据、预报计划、时段数据、整点数据等调度信息查询功能,并以移动方式展现给用户。应用于中国长江电力股份有限公司长江上游梯级水电站调度的实例表明,系统具有灵活性、可扩展性,功能与性能满足企业应用要求,通过移动设备和个人电脑可以快速、便捷的访问系统;整合后的调度信息避免了系统应用环境差异和专业知识壁垒,满足了企业不同用户的需求。该系统对梯级水电站调度管理以及信息化建设具有参考价值。

对梯级水电站水能计算方程中各要素及梯级电站丰水期、枯水期、平水期的发电水头和机组工作情况进行了研究。以某梯级水电站为例,计算了无调度和有调度时的发电效益。结果表明:在不进行调节的情况下,全年发电总量为316.75亿kw.h;在进行调节的情况下,全年发电总量为327.11亿kw.h,增发效益为2.59亿元,效益增加近3.3%。

预报和调度是水调自动化系统的重要高级应用功能。为了实现预报和调度功能,必须研究和开发相应的应用软件。本文介绍了黄河上游梯级水电站短期(日)优化调度软件的开发及应用:短期优化调度模型和厂内经济运行模型及相应的算法;调度软件的开发;软件的功能及应用。

如今，广大民众对能源的需求量越来越高，但是我国的能源可用量却越来越少，在这种情况下，对水、电能源结构进行调整是势在必行的。其实，梯级水电站优化调度已经得到了广大民众的普遍关注．而本研究就将针对“梯级水电站优化调度模型与算法研究”这一主题进行详细的阐述，使广大民众对这方面的内容有一个更加全面且深入的了解。