梯级水电系统发电优化调度探究及应用

1、梯级水电系统发电优化调度探究及应用摘要：由于受到地区的环境和地势的影响，水电系统调度 存在着很大的不确定因素，因为水电系统的实施要受到许多 条件的限制，加上需要对经济效益和社会效益因素考虑，所 以，水电系统调度一直是国内外学者研究重要课题。随着我 国对系统调度的不断研究和深入，水电系统调度进入梯级电 站是必然趋势。本文主要是梯级针对水电系统优化调度的研 究和应用叙述，指出了梯级水电系统如何应用，为梯级水电 系统应用提供理论支持。关键词：梯级水电系统，优化调度，直接模式搜索abstract： due to the area of the environment and topography, h

2、ydropower scheduling system exist some uncertain factors, because the implementation of hydropower system is limited by many conditions, coupled with the need to consider the factors, economic benefit and social benefit so, hydro system scheduling is always an important subject in the study of schol

3、ars at home and abroad. with the continuous research and in-depth on the scheduling system in our country, hydropower scheduling system in cascade hydropower station is the inev it able t rend of. this paper is aiming at the research and application of cascade hydropower optimal scheduling is descri

4、bed, pointing out how to cascade hydropower system application, provide theoretical support for the application of cascade hydropower system.keywords： optimal scheduling of cascade hydropower system, direct pattern search中图分类号tv697. 1 文献标识码a文章编号随着我国不断加大对水电的开发力度和学者的不断深 入研究，过去根据调度员的经验来制定水电计划已经不能够 适应现在

5、用电的需求了，现在大规模流域梯级电站的联合调 度需要使用新的技术和系统。各大水电开发公司都加入梯级 调度控制中心，联合开发和调用。由于水电站的检测系统和 自动化都发展的很好，因此，对水电调度的要求也提高。本 文主要是通过案例分析，讲解梯级水电系统如何进行优化和 调度，才能够实现最大的效益。一、中长期随机优化调度模型分析根据目前的水电系统状况分析，发现中长期径流的预报 系统不是非常精确，导致中长期确定性优化模型存在着很大 的数据偏差，因此，分析时数据误差较大，不利于后期开发, 这主要是因为水电系统受到的影响因素较多，而且径流不具 有确定性。我们把自然径流当作是预报机制的影响变量，那 么，通过长期

6、的控制器，利用扩展控制消除对最终水库的水 能控消除对水库运行的影响。如果控制期比较长，那么，各 个时段的约束跳进和径流分布概率将会大体相同，这样有利 用水电系统的整体规划和管理，可以根据这些规律，提出水 库最佳水位的利用和梯级化应用。主要分清中长期水库的优化调度的任务已经性能的调 节，保证大坝和水库的安全，通过梯级蓄能的原理，调蓄水 库，合理的对水库进行利用，提供谁能的利用率和合理调节, 保证全年用电的稳定和安全。中长期水库随机调度的根本目的是为了在控制器内合 理的利用水库的径流和水库蓄水量的规律进行合理的调节 和分配，从从而使短期内水能能够得到最优分配，从而使水 库的利用达到效益最大化，从而

7、获取最大的利益，具体分析 的函数公式如下：二、短期发电优化调度模型模型分析对于水电系统短期的发电调度分析，由于短期数据变量 较大，影响因素较多，规律性不是很强，对于这种调度为我 呢体，需要考虑当地的长期数据甚至需要考虑到当地发发电 站开停机和运行区对用电的计划。短期水电系统的调度是为 了实现效益最大化而进行的发电优化策略。通常建立的函数 分析是以用水量最小，发电效益最大等因素来考虑短期发电 优化的策略。通过结合线性规划逐次逼近法和p理论原理求 解，在求解的过程中，对不能够满足约束设定的条件进行处 理，水库出流过程和输出功率的过程是通过动态编程操作站 地区规划确定。三、沅水流域梯级电站发电优化调

8、度的应用本文为了说名梯级发水电系统发癫优化调度研究和应 用问题，将直接根据五凌电力公司的发电系统进行分析。五 凌发电厂在发电这块取得了很好的效益，并且为湖南省的经 济发展做出了很大的贡献，为湖南省提供大量的电力。从五 凌发电系统来看，还是存在着很大的问题的，因为五凌的五 强溪水库的调节能力不好，在水量达到高峰期的时候，调频 的任务比较重，在丰水期的时候，浪费大量的水能，因此不 是非常的合理，需要进行梯级水电系统发电，进行系统优化。 洪江的发电厂投资后，也存在相同的问题，五凌电力公司认 识到这点，对沅水的发电系统进行不断的深入，大量的投资, 而这种情况却越来越严重。因此，应该对沅水的水域进行梯

9、级电站实行优化调度，减少浪费，充分利用水资源。五凌公 司为了达到水电站的效益最大化，提高水能的利用，开始对 沅水流域的发电厂进行自动化的管理。为联合优化水电站提 供平台，同时为公司常规的水电站开发抽水和蓄水功能。(1) 针对中长期径流预报精度不高的现状，充分考虑径 流的不确定性，将自然径流看作受预报影响的白噪声随机变 量，通过延长控制期来消除控制期末水库蓄能对水库运行方 式的的影响。年循环模型只被离线求解一次，其结果用作实 时调度的边界条件；建立了实时调度模型，其调度期包括了 受实时信息影响的过渡期。结合实时信息的影响，水库从每 时段初的实际水位出发，保证实时调度期末收敛于年循环最 优水位，选

10、取实时调度期第一时段的优化结果来指导水库的 实际运行，通过各时段的滚动更新来获得水库的运行策略。(2) 建立了考虑因素较全面的水电系统短期发电优化 调度的不同数学模型，除了考虑常用的水量和电力平衡、库 容和流量的上下限以外，还考虑了抽水蓄能电站的扩展，电 站的非线性出力特性，水库出库流量的变幅限制，电站出力 的变幅限制，电站运行区域的限制以及电站开停机次数和开 停机持续时间的限制。四、总结由于用电的需求越来越大，因此，水电开发程序需要不 断的提高来满足人们的需求。因为水电系统的扩大，所以， 水电系统的程序也相当的复杂，导致约束条件越来越多。对 水电站的优化调度是目前必行之路，也是解决人们对水电的 需求的最佳方法。由于水电系统系统的不断扩大，将会带的 经济效益和社会效益也会随之加大。由于水电站水库优化调度分为周期性的，根据周期性 质，采用不同的调度优化，本文主要是讲解梯级水电系统发 电优化调度的研究和应用，上文已经从实例来分析了如何应 用梯级水电系统发电，由于梯级水电系统发电对技术和设备 的要求高，因此，需要健全的数据分析，和调度优化策略。 根据上文中梯级水电系统发电优化的应用说明，梯级水电系 统发电有着很大的优势，并且能够合理的利用各时期的水量 储能，从