具有水庫調(diào)節(jié)梯級小水電站群頂峰發(fā)電優(yōu)化調(diào)度

本文針對我國小水電特點,就其水庫優(yōu)化調(diào)度問題進行了有關(guān)目標函數(shù)的分析研究,提出了使目標函數(shù)變成水電站群總保證出力與總發(fā)電量均接近最大的雙目標最優(yōu)及處理方法。

針對河南省境內(nèi)某梯級小型水電站群工程的實際,在對梯級水庫短期優(yōu)化調(diào)度問題進行深入研究的基礎(chǔ)上,提出基于整個梯級電站系統(tǒng)最小發(fā)電耗水率的梯級電站調(diào)度模型和廠內(nèi)經(jīng)濟運行模型?？紤]到影響梯級水庫短期優(yōu)化調(diào)度的水量聯(lián)系、水頭聯(lián)系和下游不穩(wěn)定流以及影響廠內(nèi)經(jīng)濟運行的機組臺數(shù)、機組組合和機組間的負荷優(yōu)化分配等,采用最低發(fā)電耗水率作為優(yōu)化目標對該梯級電站進行計算,實現(xiàn)了在電廠經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)上來實現(xiàn)整個梯級電站的優(yōu)化運行,達到增加發(fā)電效益的目的。該研究能夠用來指導(dǎo)實際運行。

小水電站群(系統(tǒng)) 優(yōu)化調(diào)度的實踐和探討 江西省德*縣水電公司石東紅 i988年我縣在江西水利廳的關(guān)懷下，與省水利規(guī)劃設(shè)計院協(xié)作，對縣水電站群進行了聯(lián) 合優(yōu)化調(diào)度及電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行工作。兩年多來，縣電網(wǎng)調(diào)度水平有了明顯提高，發(fā)電量得 到大幅度增長，電站裝機年利用小時年均遞增240h以上，效益十分顯著。為小水電系統(tǒng)開 展優(yōu)化運行工作進行了有益的實踐和探索 一 、蕾興縣電啊概況 德縣位于江西省東北部，總面積2082km，現(xiàn)全縣已建成單機i00kw以上的小水電站 17座，容量16010kw(不臺境內(nèi)國營大茅山場裝機4000余kw)，其中聯(lián)入縣網(wǎng)的ll座共 14885kw，見表l?？h電網(wǎng)網(wǎng)架為35kv系統(tǒng)，現(xiàn)有35kv高壓輸電線路134km，35kv變 電站(開關(guān)蛄)7座已形成一個以小水電供電

應(yīng)用判別式法求解大規(guī)模梯級水電站庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度問題,以便能夠直觀反映梯級水電站系統(tǒng)的運行規(guī)律.為解決方程組求解帶來的困難,采用坐標輪換法,將多庫同時供、蓄水決策轉(zhuǎn)化為單庫逐次輪換決策,并結(jié)合水庫常規(guī)調(diào)度圖規(guī)則,對判別式法進行修正,使求解結(jié)果更為合理.結(jié)合烏江流域梯級水電站調(diào)度系統(tǒng),給出了一個在梯級系統(tǒng)保證出力約束條件下發(fā)電量最大的實際例證.

對梯級下游電站的技術(shù)改造進行了探討，并就銅鼓縣塔下二級電站的技改實踐進行了方案比較和效果分析，確定了不改變機組過流部件的增容方案，為類似電站的技改提供參考．

介紹了基于發(fā)電量混合求解的小水電站群優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型,給出了采用遺傳算法的小水電站群優(yōu)化調(diào)度的求解策略。算例結(jié)果表明,該模型實用有效,可供借鑒。

遺傳算法是一種簡單、適用的搜索方法,經(jīng)常用于解決非線性復(fù)雜的問題。水庫群的最優(yōu)調(diào)度問題,就是利用搜索算法根據(jù)水庫群進出水和綜合利用情況,把水電站水庫看作一個系統(tǒng),把系統(tǒng)的各元素,輸入/輸出參數(shù)等簡化和假設(shè)后建立簡化通用的數(shù)學(xué)模型,用搜索算法對該數(shù)學(xué)模型進行優(yōu)化仿真,得出最優(yōu)解。

針對傳統(tǒng)優(yōu)化算法在求解高維、復(fù)雜梯級水電站發(fā)電調(diào)度時易出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)”，或陷入局部最優(yōu)解的缺陷，本文提出了免疫蛙跳算法（isfla）。該算法將克隆選擇算法嵌入到混洗蛙跳算法框架中，對混合之后的蛙群構(gòu)造子群體執(zhí)行免疫克隆選擇操作，同時使用改進的最差解更新方式提高其局部搜索能力。應(yīng)用實踐表明，通過將isfla與標準混洗蛙跳算法、粒子群算法以及逐步優(yōu)化方法對比，isfla在求解梯級水電站發(fā)電優(yōu)化問題時具有明顯的優(yōu)越性。

梯級水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度的優(yōu)化模型的確定在整個電網(wǎng)經(jīng)濟、安全運行中起著非常重要的作用。文中提出一種新的梯級水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的調(diào)度準則——以單位水體發(fā)電電價最高優(yōu)先發(fā)電,在此基礎(chǔ)上建立梯級水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型及其評價方法。首先建立基于四層水體的水庫能的水電站發(fā)電模型,在此基礎(chǔ)上提出單位水體發(fā)電電價的概念。建立優(yōu)化調(diào)度模型時,將電力系統(tǒng)中的負荷變化和在電力市場機制下分時上網(wǎng)電價的影響因素考慮在內(nèi)。該模型能較為客觀地反映梯級水電站運行情況,能給系統(tǒng)調(diào)度員做出最佳調(diào)度決策提供一定的依據(jù)。優(yōu)化仿真計算結(jié)果證明該調(diào)度準則具有可行性和適用性。

**資訊http://www.***.*** 三 一 站豐水期平均風(fēng)速5m／s左右。因此，采用當 地水能一風(fēng)能資源進行能量互補，并利用調(diào) 節(jié)水庫這一蓄能手段的優(yōu)勢，充分將水電站 枯水期的空閑裝機容量發(fā)揮出來。也就是說 在枯水期，當風(fēng)力大適臺風(fēng)電機出力時風(fēng)電 機可多帶電網(wǎng)負荷，水電站可堿小出力，利用 水庫蓄存的水量儲能，當在風(fēng)速小、負荷高， 水輪機組可充分利用水庫蓄存的水量發(fā)電調(diào) 蜂補充電網(wǎng)電量，從而起到風(fēng)、水能量互補， 保證了用戶枯水期用電。 9lo1l12l2345678月 田31996~1997年風(fēng)電和水電比較圖 風(fēng)力茇電 —■ 水拄1 4風(fēng)電與具有水庫調(diào)節(jié)能力的小水電 并網(wǎng)中的工作狀況和體會 (1)風(fēng)電機運行管理方式；目前布爾津縣 電阿由引進的德國an公司的7×15okw

隨著地方工業(yè)的發(fā)展,需要連續(xù)作業(yè)的大設(shè)備容量不斷增加,大容量動力裝置啟動及運行次數(shù)頻繁,是造成電網(wǎng)運行不穩(wěn)定的主要原因。當負荷變化幅度及持續(xù)時間小于電網(wǎng)承受能力及電壓、周率的變化低于國家規(guī)定的標準時,稱為穩(wěn)定運行。反之,當負荷的變化幅度及持續(xù)時間超過了電網(wǎng)承受能力,造成系統(tǒng)電壓及周率大幅度波動甚至解列。因此研究小電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提高電網(wǎng)效

本文從簡單實用的角度出發(fā),把電站水庫常規(guī)調(diào)度圖和優(yōu)化調(diào)度圖的繪制方法中的優(yōu)點相結(jié)合作為繪制小水電站水庫優(yōu)化調(diào)度圖的方法,可供小水電站進行優(yōu)化運行時參考使用。

＼、進 小水電站水庫優(yōu)化調(diào)度圖1印7、 繪制方法的探討 廣西大學(xué)賈燕寧 【提要】本文從簡單實用的角度出發(fā)，把電站水庫常規(guī)調(diào)度圍和優(yōu)化調(diào)度圍的繪制方 法中的優(yōu)點相蛄合作為繪制小水電站水庫優(yōu)化調(diào)度圍的方法，可供小水電站進行優(yōu)化運 行時參考使用。 【關(guān)鍵詞】小水電站調(diào)度圍優(yōu)化運行動態(tài)規(guī)劃 目前我國小水電站運行管理水平還比較落后，效益 也未得到充分發(fā)揮。其主要原因是許多小水電優(yōu)化運行 工作尚未起步，有的甚至連常規(guī)調(diào)度圖都沒有，完壘憑 經(jīng)驗來捕水庫運行，所以在水庫運行上窖易造成人為的 錯誤．浪費了水能資源。優(yōu)化調(diào)度與常規(guī)調(diào)度的根本區(qū) 別是在繪制各種調(diào)度線時所采用的計算方法和適用調(diào) 度圖方面，采用丁更先進、更臺理的數(shù)學(xué)處理，因而其 精度和效益更高。但為了達到一定的精度，繪制優(yōu)化調(diào) 度圖的計算工作量很大．為使小水電站能達到最佳經(jīng)濟 效益．現(xiàn)

本文作者通過對k判別式法基本原理及水電站水庫調(diào)度圖相結(jié)合的k判別式方法進行了分析。主要就水電站水庫優(yōu)化調(diào)度中,利用判別式法求解梯級水電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的運行規(guī)律進行了詳細的研究。同時以實例應(yīng)用說明了該求解模型和方法在梯級水電站調(diào)度系統(tǒng)中是行之有效的。

牝j、 小水電站群在優(yōu)化運行中的利益分配 ???腫。塑√?7、6 奉新縣電阿是完全獨立的小水電網(wǎng)，網(wǎng) 內(nèi)負荷千變?nèi)f化，起伏大。為了確保電能質(zhì) 量，使發(fā)、供、用電保持平衡，就必須設(shè)定 調(diào)頻調(diào)峰的主調(diào)站和輔調(diào)站。而電網(wǎng)內(nèi)的各 電站群都是獨立核算的經(jīng)濟實體，系統(tǒng)的優(yōu) 化運行勢必影響一些水庫電站的經(jīng)濟效益。 這是因為系統(tǒng)優(yōu)化運行的目標不是各自的最 優(yōu)，而是電網(wǎng)總體的最優(yōu)，即各水庫電站群 的總效益最大。因此，利益分配問題就成為 系統(tǒng)優(yōu)化運行的主要矛盾，處理不好，勢必 影響系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全和經(jīng)濟運行。我們經(jīng) 過幾年的摸索總結(jié)，初步制定了一套比較合 適且能被各電站接受的利益分配方案，此方 案經(jīng)近兩年的實施，證明效果不錯，其具體 做法是， 1根據(jù)電網(wǎng)中各水庫電站群的特點磚怠蜂 谷、豐桔時期的調(diào)頻調(diào)尊站 奉新縣電網(wǎng)有骨干電廠2座，老愚公

提出一種求解梯級水電站中長期優(yōu)化調(diào)度問題的方法—蟻群算法(antcolonyalgorithm,aca)。算法模擬了螞蟻群體覓食路徑的搜索過程來尋找梯級水電站中長期最優(yōu)調(diào)度計劃。算法把問題解抽象為螞蟻路徑,利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移、信息素更新和鄰域搜索以獲取最短路徑即最優(yōu)解。實例計算結(jié)果表明,算法可以求解具有復(fù)雜約束條件的非線性梯級優(yōu)化調(diào)度問題。算法求解精度高、收斂速度快,為解決梯級水電站中長期優(yōu)化調(diào)度問題提供了一種有效的方法。

以金沙江干流梯級水電站水庫群為研究對象,建立了金沙江梯級水電站水庫群兼顧保證出力要求的以發(fā)電量最大為目標的長期優(yōu)化調(diào)度模型;考慮水電系統(tǒng)的調(diào)峰要求,建立了金沙江梯級發(fā)電量最大長期優(yōu)化調(diào)度模型。均用逐次逼近動態(tài)規(guī)劃法求解,結(jié)果表明,調(diào)峰系數(shù)不同對梯級水電站發(fā)電效益及運行方式有明顯影響。

近些年頻發(fā)的極端干旱氣候條件對特大流域水電系統(tǒng)提出了更精細化的蓄能控制要求。該文考慮蓄能軌跡約束,提出一種基于等蓄能線的梯級水電站群蓄能控制優(yōu)化調(diào)度方法。引入可行域預(yù)壓縮策略,采用數(shù)學(xué)組合理論和等蓄能線,依蓄能控制指標建立各時段梯級水庫可行水位組合曲面,將蓄能控制下的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束問題,并采用動態(tài)規(guī)劃實現(xiàn)高效求解。瀾滄江中下游梯級水電站群調(diào)度結(jié)果表明,通過精細化控制梯級蓄能可以有效提高發(fā)電效益,降低供電破壞風(fēng)險,與常規(guī)約束優(yōu)化方法相比,所提方法高效快速、切實可行。

本文首先從目標函數(shù)和約束條件兩個方面,介紹了梯級水電站優(yōu)化調(diào)度的各類數(shù)學(xué)模型.然后對目前研究比較廣泛的各類優(yōu)化算法進行了綜述.最后指出隨著水電能源的開發(fā),梯級水庫優(yōu)化調(diào)度下一步可能的發(fā)展方向.

為有效利用水能資源,蘇北灌溉總渠沿線高良澗閘、運東閘、運西分水閘及阜寧腰閘4座水閘兩側(cè)均裝設(shè)了水輪機組,組成了成梯級混聯(lián)式布置水電站。為獲得最大經(jīng)濟效益,實現(xiàn)站間最優(yōu)水位組合調(diào)度,采用期望值模型構(gòu)建法建立由4個水電站組成的水電站群總發(fā)電效益模型,應(yīng)用動態(tài)隨機最優(yōu)控制中極值理論分析研究了水電站機組流量和水頭及上下游電站間水位的聯(lián)系,計算出發(fā)電效益最大的聯(lián)合最佳水位,以實現(xiàn)4座梯級混聯(lián)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。

針對烏江流域梯級水庫群中既有多年調(diào)節(jié)水庫,又有年調(diào)節(jié)、季調(diào)節(jié)和日調(diào)節(jié)水庫形成的混聯(lián)水庫群,由于上游龍頭洪家渡多年調(diào)節(jié)水庫的建設(shè)投運,原單一水庫調(diào)度管理已不適應(yīng)公司的發(fā)展要求,提出了要充分發(fā)揮流域聯(lián)合調(diào)度優(yōu)勢,進行烏江流域梯級水庫遠程集中調(diào)度。經(jīng)過3年的水庫遠程集中調(diào)度管理,按照安全高效、科學(xué)合理、充分利用的原則精心調(diào)度水庫,增強了上下游水庫水能補償作用,實現(xiàn)了流域梯級水電站群安全經(jīng)濟運行,提高了梯級水電站群的水能利用率和整體經(jīng)濟效益,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

山東舉利?？茖W(xué)校學(xué)報 journalofshandonghydraulicengineering]lstitutc 431：35?一40 l992—8 了 多目標梯級水電站水庫群補償調(diào)節(jié) 的關(guān)聯(lián)平衡法 倪深海 (水資源系) 弋＼}7≥6 摘要根據(jù)發(fā)電、航運為主的梯級水電站群聯(lián)合優(yōu)化運行的特點，建立了保證出力 和航運保證率最大的多目標數(shù)學(xué)模型。采用把大系統(tǒng)遞階控制理論的關(guān)聯(lián)平衡法相嵌干 多目標決策的滿意權(quán)衡法之中的求解方法。第一級使用隨機模式尋優(yōu)法求解每個子問 題j第二叛采用梯度法進行協(xié)調(diào)經(jīng)過上下兩筑反復(fù)迭代，不僅使供水期出力和相等的 關(guān)聯(lián)約束達到7平衡，也使班策者得到7滿意的結(jié)果。 關(guān)鍵詞 對于同一 滿意權(quán)衡法；隨機模式尋優(yōu)法術(shù)醐波寵√ 站，當其區(qū)間面積較大時，一般采用補償調(diào)