序列二次規(guī)劃梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度

在市場(chǎng)環(huán)境中系統(tǒng)電價(jià)和負(fù)荷一定的情況下,將效益最大化作為系統(tǒng)優(yōu)化準(zhǔn)則,運(yùn)用水資源價(jià)值系數(shù)、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)、折舊費(fèi)及其他費(fèi)用等成本因素,建立分時(shí)電價(jià)梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型;構(gòu)造了求解該模型的層結(jié)構(gòu)蟻群算法,采用啟發(fā)式規(guī)則解決解的多樣性和機(jī)組啟停問(wèn)題,采用精英策略節(jié)約計(jì)算內(nèi)存和優(yōu)化時(shí)間。最后,運(yùn)用我國(guó)西南地區(qū)某梯級(jí)流域中三個(gè)連續(xù)水電站的數(shù)據(jù)建立了調(diào)度模型并運(yùn)用層結(jié)構(gòu)算法進(jìn)行仿真;并從理論方面分析了仿真結(jié)果中的每一個(gè)變化,對(duì)精英區(qū)大小的選擇作了討論,分析表明仿真結(jié)果與理論分析保持一致,說(shuō)明建立的模型是合理的,提出的方法是可行而有效的。

將蟻群優(yōu)化算法用于求解分時(shí)電價(jià)下梯級(jí)水電站間短期優(yōu)化調(diào)度模型,考慮市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下的電價(jià)和電量、水庫(kù)存水價(jià)值、水流時(shí)滯以及設(shè)備折舊等因素,建立了利益最大化為優(yōu)化準(zhǔn)則的短期優(yōu)化調(diào)度模型.給出了蟻群算法求解梯級(jí)短期優(yōu)化調(diào)度模型的數(shù)學(xué)描述及算法的求解步驟.最后以某梯級(jí)流域中三個(gè)水電站的相關(guān)數(shù)據(jù)建立了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型,運(yùn)用蟻群算法進(jìn)行了計(jì)算仿真,并與傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃法進(jìn)行對(duì)比.仿真結(jié)果證實(shí)了所采用算法的有效性和可行性.

針對(duì)梯級(jí)水電站采用的以發(fā)電效益最大化為目標(biāo)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型具有一定局限性且未考慮峰谷電價(jià)影響的問(wèn)題,在原有發(fā)電效益的基礎(chǔ)上增加峰、平、谷電價(jià),不同時(shí)段給予不同電價(jià)進(jìn)行優(yōu)化,提出基于分時(shí)電價(jià)的梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型.以黃河上游的梯級(jí)水電站為例,采用matlab軟件的模式搜索法、遺傳算法分別對(duì)模型進(jìn)行求解,驗(yàn)證該優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型的正確性及算法的合理性和可靠性,從而為市場(chǎng)環(huán)境下高維、復(fù)雜的梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度提供了一種新的求解途徑.

選取梯級(jí)發(fā)電量最大模型,采用具有精度高、收斂快的大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法對(duì)模型進(jìn)行求解,以烏江梯級(jí)電站為例,通過(guò)對(duì)流域不同頻率來(lái)水情況的發(fā)電量進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而總結(jié)了烏江梯級(jí)電站短期優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電規(guī)律,為短期調(diào)度計(jì)劃的制定提供了決策指導(dǎo)。

將改進(jìn)型螞蟻算法用于梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題,并通過(guò)引入遺傳算法的交叉和變異思想以及自適應(yīng)搜索半徑方法提高了螞蟻算法的搜索能力．以最小耗水率模型為例,給出了梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題改進(jìn)型螞蟻算法的數(shù)學(xué)描述和求解的算法步驟,并通過(guò)龍羊峽-李家峽梯級(jí)水電站實(shí)例驗(yàn)證了改進(jìn)型螞蟻算法的優(yōu)越性．結(jié)果表明,與遺傳算法相比,改進(jìn)型螞蟻算法獲得了更優(yōu)的調(diào)度方案．優(yōu)化結(jié)果在取得更低耗水率的同時(shí),減少了機(jī)組的啟停次數(shù),并且使所有機(jī)組連續(xù)高效運(yùn)行,從而降低了機(jī)組的維護(hù)費(fèi)用,并增加了梯級(jí)的經(jīng)濟(jì)效益．

在傳統(tǒng)水電站調(diào)度模式下，由于電價(jià)固定不變，水電站調(diào)度模式的目的是尋求發(fā)電量的最大化，以提高效益。然而在市場(chǎng)競(jìng)價(jià)環(huán)境下，電價(jià)會(huì)隨著市場(chǎng)的變化而發(fā)生波動(dòng)，因此，水電站的調(diào)度模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐垣@得盡可能多的利潤(rùn)為最終目標(biāo)。市場(chǎng)的不確定性提升了發(fā)電公司報(bào)價(jià)決策的難度。與火電廠有所不同，水電站不同時(shí)段的發(fā)電能力會(huì)有所差異，因此，其競(jìng)價(jià)策略十分復(fù)雜。隨著競(jìng)價(jià)策略復(fù)雜性的提升，梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度的難度也有所增加，增強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)價(jià)下梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度的研究就顯得尤為重要。

梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度對(duì)于增加系統(tǒng)發(fā)電量,降低耗水率,充分利用流域水能資源,提高整個(gè)梯級(jí)水電站群的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行水平具有重要意義。建立\"一庫(kù)多級(jí)\"梯級(jí)水電站群短期優(yōu)化調(diào)度模型,研究采用逐步優(yōu)化算法(poa算法)進(jìn)行模型求解的方法和步驟,在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)調(diào)度軟件,并以金溪流域梯級(jí)電站群為例對(duì)算法實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明,采用poa算法能夠有效提高水電站發(fā)電量3%以上,且poa算法具有易于計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的特點(diǎn),在水電站自動(dòng)優(yōu)化調(diào)度方面具有較大優(yōu)勢(shì)。

基于西江公司水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng),探討研究其所屬的梯級(jí)貴港和桂平2座水電站短期優(yōu)化聯(lián)合調(diào)度,建立了梯級(jí)發(fā)電量最大模型和考慮調(diào)峰約束模型,介紹了\"離散微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃(dddp)算法\"的求解方法,并利用該方法進(jìn)行了具體實(shí)例計(jì)算,深入分析了枯、平、豐3種不同流量的來(lái)水日下發(fā)電量最大模型的優(yōu)化結(jié)果和考慮調(diào)峰約束的影響,為公司梯級(jí)水電站合理安排負(fù)荷分配提供一定的借鑒。

預(yù)報(bào)和調(diào)度是水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要高級(jí)應(yīng)用功能。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)和調(diào)度功能,必須研究和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用軟件。本文介紹了黃河上游梯級(jí)水電站短期(日)優(yōu)化調(diào)度軟件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用:短期優(yōu)化調(diào)度模型和廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型及相應(yīng)的算法;調(diào)度軟件的開(kāi)發(fā);軟件的功能及應(yīng)用。

該文建立了三個(gè)復(fù)雜的清江流域梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型,其中包括了蓄水位約束、用水約束、出力約束,利用poa(逐步逼近法)法解決水電站群的優(yōu)化問(wèn)題,較大的提高了水庫(kù)效益,獲得較為滿意的結(jié)果。

用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法對(duì)梯級(jí)水電站日負(fù)荷最優(yōu)分配問(wèn)題進(jìn)行了探討,提出了一種新的網(wǎng)絡(luò)模型,在開(kāi)機(jī)組合業(yè)已給定的條件下,直接將負(fù)荷分配到機(jī)組。還對(duì)算法進(jìn)行了討論,并在微機(jī)上對(duì)一個(gè)實(shí)際的梯級(jí)水電站進(jìn)行了試算。計(jì)算結(jié)果表明該模型和算法是正確的、適用的。

1991年1月 第14卷第1期 重慶大學(xué)學(xué)報(bào) journalofchongqlnguniversity vo1．11．№． jan．199 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法在梯級(jí)水電站短期優(yōu)化 調(diào)度中的應(yīng)用‘ theapplicationofnetworkpro(3rammingmethodontheshort termopnmalschedulingp0rcascadedhydropowerstat】ons 劉建華 liujianhua (湖南省計(jì)委) 段虞榮 duanyurorig (重慶大學(xué)) ．摘要用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法對(duì)梯級(jí)水電站日負(fù)荷最優(yōu)舟配問(wèn)題進(jìn)行了探討，提出了一種新的 網(wǎng)絡(luò)模型，在開(kāi)機(jī)組旮業(yè)已給定的冬件下，直接將負(fù)荷分配到機(jī)組。還對(duì)算法進(jìn)纖了討論，并在 微機(jī)上對(duì)一個(gè)實(shí)際的梯級(jí)水電站進(jìn)行

針對(duì)傳統(tǒng)優(yōu)化算法在求解高維、復(fù)雜梯級(jí)水電站發(fā)電調(diào)度時(shí)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(duì)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(shí)使用改進(jìn)的最差解更新方式提高其局部搜索能力。應(yīng)用實(shí)踐表明，通過(guò)將isfla與標(biāo)準(zhǔn)混洗蛙跳算法、粒子群算法以及逐步優(yōu)化方法對(duì)比，isfla在求解梯級(jí)水電站發(fā)電優(yōu)化問(wèn)題時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。

梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度的優(yōu)化模型的確定在整個(gè)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行中起著非常重要的作用。文中提出一種新的梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的調(diào)度準(zhǔn)則——以單位水體發(fā)電電價(jià)最高優(yōu)先發(fā)電,在此基礎(chǔ)上建立梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型及其評(píng)價(jià)方法。首先建立基于四層水體的水庫(kù)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(jià)的概念。建立優(yōu)化調(diào)度模型時(shí),將電力系統(tǒng)中的負(fù)荷變化和在電力市場(chǎng)機(jī)制下分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)的影響因素考慮在內(nèi)。該模型能較為客觀地反映梯級(jí)水電站運(yùn)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(jì)算結(jié)果證明該調(diào)度準(zhǔn)則具有可行性和適用性。

本文首先從目標(biāo)函數(shù)和約束條件兩個(gè)方面,介紹了梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的各類(lèi)數(shù)學(xué)模型.然后對(duì)目前研究比較廣泛的各類(lèi)優(yōu)化算法進(jìn)行了綜述.最后指出隨著水電能源的開(kāi)發(fā),梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度下一步可能的發(fā)展方向.

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,我國(guó)能源結(jié)構(gòu)也隨著不斷變化,水電資源作為一項(xiàng)重要能源,其發(fā)展好壞直接關(guān)系到我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展道路.梯級(jí)水電站作為水電的一種關(guān)鍵形式,必須對(duì)其進(jìn)行發(fā)電優(yōu)化調(diào)度,從而保證水資源得到合理利用.本文主要針對(duì)梯級(jí)水電站的主要特點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展方向,總結(jié)了我國(guó)的一些成果,并深入分析了其運(yùn)行過(guò)程中的主要問(wèn)題,通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,提出了新的調(diào)度模型.

介紹了目前國(guó)內(nèi)對(duì)于梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題的研究和實(shí)踐現(xiàn)狀,重點(diǎn)研究了優(yōu)化調(diào)度模型的建立和優(yōu)化算法。

隨著我國(guó)節(jié)能發(fā)電調(diào)度政策的逐步實(shí)施,梯級(jí)水電站在新的調(diào)度方式下如何優(yōu)化運(yùn)行已成為當(dāng)前重要的研究課題。以總蓄能耗用最小為目標(biāo),研究了梯級(jí)水電站節(jié)能運(yùn)行的短期優(yōu)化調(diào)度模型,采用退火遺傳算法進(jìn)行求解,并對(duì)火溪河梯級(jí)水電站進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。結(jié)果表明,該短期優(yōu)化調(diào)度模型能夠提高梯級(jí)水電站水能利用率,適應(yīng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度的要求。

本文將lemkes算法求解二次規(guī)劃模型的方式用于求解梯級(jí)水電站的最優(yōu)工作深度。并證明了此算法在求解梯級(jí)水電站最優(yōu)工作深度問(wèn)題時(shí)在有限步收斂于最優(yōu)模型的k-t點(diǎn),算法簡(jiǎn)單。保證了多級(jí)電站工作深度優(yōu)選的可解性。

介紹分析梯級(jí)電廠水電聯(lián)合調(diào)度的技術(shù)和策略,以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成原則。

電力市場(chǎng)環(huán)境下梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度研究 黃　濤,成立芹 (天津大學(xué)建筑工程學(xué)院,天津　300072) 摘　要:分析了電力市場(chǎng)環(huán)境下梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的特點(diǎn),提出梯級(jí)水電站優(yōu)化運(yùn)行三步調(diào)度方案,針對(duì)不同階段分 別建立了面向電力市場(chǎng)的梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型,包括總用水量相同情況下發(fā)電效益最大調(diào)度模型和總負(fù)荷一 定條件下耗水量最小調(diào)度模型;對(duì)遺傳算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了其收斂速度和求解精度,提出了基于混合遺傳算法的模 型求解方法。實(shí)例研究證明該方法科學(xué)可行,對(duì)電力市場(chǎng)環(huán)境下梯級(jí)水電站短期調(diào)度運(yùn)行有較高的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞:工程管理;優(yōu)化調(diào)度;梯級(jí)電站;改進(jìn)遺傳算法 中圖分類(lèi)號(hào):tv69711+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a researchonshort2termoptimaloperationofcascadehydropowe

傳統(tǒng)電力市場(chǎng)環(huán)境下,梯級(jí)水電站的短期優(yōu)化調(diào)度方式簡(jiǎn)明直觀、便于理解,但考慮因素不夠全面,為此構(gòu)建了電力市場(chǎng)環(huán)境下的梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型,該模型考慮了發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓對(duì)梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度決策的影響,且當(dāng)存在發(fā)電權(quán)交易時(shí)兼顧了發(fā)電權(quán)出讓方、受讓方以及電網(wǎng)公司三方的經(jīng)濟(jì)利益,模型還考慮了梯級(jí)水電站的庫(kù)容、水庫(kù)水頭、機(jī)組出力和電網(wǎng)公司購(gòu)電費(fèi)用等約束條件。梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度為高維、有時(shí)滯且?guī)в写罅考s束條件的非線性優(yōu)化問(wèn)題,因此采用微分進(jìn)化算法對(duì)該優(yōu)化模型進(jìn)行求解。算例結(jié)果驗(yàn)證了該模型及算法的有效性。