混合式抽水蓄能電站短期優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、在常規(guī)水電機(jī)組中加入可逆式機(jī)組擴(kuò)建成的混合式抽水蓄能電站，對(duì)其水庫(kù)的短期優(yōu)化調(diào)度，就是運(yùn)用優(yōu)化算法，針對(duì)某一發(fā)電任務(wù)確定各時(shí)段的機(jī)組組合方式和優(yōu)化抽水時(shí)間，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的最優(yōu)分配，使目標(biāo)最優(yōu)。本文以混合式抽水蓄能電站的水庫(kù)為研究對(duì)象，完成這種電站的水庫(kù)的短期優(yōu)化調(diào)度研究，豐富了水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的內(nèi)容。
　　首先，介紹了水電站短期優(yōu)化調(diào)度的基本概況，根據(jù)水電站調(diào)度的優(yōu)化準(zhǔn)則，建立了水電站“以電定水”和“以水定電”兩種優(yōu)化調(diào)度模型，其中包括數(shù)

2、學(xué)模型的目標(biāo)函數(shù)、約束條件以及求解模型的常用算法。
　　其次，簡(jiǎn)單介紹了混合式抽水蓄能電站的基本概況，針對(duì)該類水電站的運(yùn)行特點(diǎn)，分析其在電網(wǎng)運(yùn)行中的作用，并對(duì)電網(wǎng)典型日負(fù)荷曲線進(jìn)行了調(diào)整，獲得了確定該類水電站運(yùn)行方式的方法。根據(jù)混合式抽水蓄能電站在電網(wǎng)運(yùn)行中主要起“削峰填谷”的作用，該類水電站的運(yùn)行方式為：在夜間，該類水電站向電網(wǎng)取電用于可逆式機(jī)組的水泵抽水，此時(shí)水電站的出力為負(fù)，即P?0；在日間負(fù)荷高峰時(shí)，水電站通過水輪發(fā)電機(jī)組

3、和可逆式機(jī)組再向電網(wǎng)提供電力，此時(shí)電站出力為正，即P?0。
　　再次，分別討論了單臺(tái)抽水蓄能機(jī)組發(fā)電工況及抽水工況的運(yùn)行特性，并采用“以電定水”的運(yùn)行模式，建立了以水電站耗水量最小為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解了某混合式抽水蓄能電站廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)分配，根據(jù)抽水蓄能機(jī)組的工作特性，得到了該水電站所有可帶負(fù)荷的最優(yōu)動(dòng)力特性曲線，并擬合出相應(yīng)的最優(yōu)動(dòng)力特性表達(dá)式。在抽水蓄能機(jī)組的工作特性中，抽蓄機(jī)組發(fā)電工況的出力與下泄流量均為正值

4、，即0P?0，Q?，位于坐標(biāo)軸的第一象限，且當(dāng)出力為零時(shí)，機(jī)組存在一定的空載耗流量。抽蓄機(jī)組在抽水工況時(shí)，機(jī)組利用電網(wǎng)中的剩余電量將下水庫(kù)的水抽到上水庫(kù)儲(chǔ)存。從發(fā)電角度看，該部分的抽水流量與吸收功率均為負(fù)值，即0P?0，Q?，并位于坐標(biāo)軸的第三象限。由于大多數(shù)水電站均采用恒速的可逆式水輪機(jī)，機(jī)組的吸收功率只能在幾個(gè)較優(yōu)的功率下運(yùn)行，因此該部分的值為幾個(gè)離散的點(diǎn)。
　　最后，采用“以電定水”的運(yùn)行模式，以日為調(diào)度周期，在給定水電站負(fù)

5、荷下，建立了總耗水量最小的混合式抽水蓄能電站短期優(yōu)化調(diào)度模型。采用第二章的方法確定了該類水電站在不同典型日下的運(yùn)行方式，并用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法分別計(jì)算了混合式抽水蓄能電站與常規(guī)水電站的耗水量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混合式抽水蓄能電站不僅增加了水電站的調(diào)峰容量，而且減少了水電站的耗水量。通過增建可逆式機(jī)組改變水電站的運(yùn)行方式，優(yōu)化了水電站的耗水情況。
　　本課題實(shí)現(xiàn)了對(duì)混合式抽水蓄能電站水庫(kù)的短期優(yōu)化調(diào)度研究，通過增加可逆式機(jī)組改變了常規(guī)水電站的