清江梯級(jí)水電站負(fù)荷優(yōu)化分配研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)水電發(fā)展意識(shí)形態(tài)的逐漸形成以及水電開發(fā)事業(yè)的大力推進(jìn)，眾多流域梯級(jí)水電站群應(yīng)運(yùn)而生。梯級(jí)水電站間聯(lián)合調(diào)度，能充分發(fā)揮水文、庫(kù)容和電力補(bǔ)償調(diào)節(jié)作用，避免單庫(kù)運(yùn)行的種種弊端，更有效地發(fā)揮梯級(jí)綜合效益。梯級(jí)負(fù)荷優(yōu)化分配是梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度的重要組成部分，旨在保障水電站和電網(wǎng)安全與穩(wěn)定的前提下，將電網(wǎng)下達(dá)的梯級(jí)總負(fù)優(yōu)化、高效地分配到梯級(jí)各水電站，再由各電站分配至機(jī)組，實(shí)現(xiàn)電站的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行。
　　本文以清江梯級(jí)水電站為主要研究對(duì)象，在已

2、有研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合清江梯級(jí)實(shí)際情況，充分考慮電網(wǎng)、電站、水庫(kù)、機(jī)組等不同系統(tǒng)的運(yùn)行要求，合理處置電量平衡、負(fù)荷平衡、機(jī)組安全等約束條件，發(fā)揮各電站間補(bǔ)償調(diào)節(jié)作用，開展梯級(jí)水電站非實(shí)時(shí)及實(shí)時(shí)負(fù)荷優(yōu)化分配研究。在此過程中提出了一些新思路和新方法。具體工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　首先，提出三次樣條插值方法擬合電站全動(dòng)力特性空間曲面，以此代替復(fù)雜的廠內(nèi)機(jī)組負(fù)荷分配計(jì)算?；诳臻g動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法制作電站最優(yōu)負(fù)荷分配表，并提取表中的水頭、全站負(fù)

3、荷、全站流量3個(gè)參數(shù)，通過插值擬合，制作全站最優(yōu)動(dòng)力特性曲面，從而將機(jī)組的動(dòng)力特性轉(zhuǎn)換為電站的動(dòng)力特性，以便梯級(jí)非實(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)負(fù)荷分配計(jì)算中調(diào)用，同時(shí)保證了計(jì)算精度與求解效率。
　　隨后，開展了梯級(jí)非實(shí)時(shí)負(fù)荷分配研究，建立了以梯級(jí)總耗能最小為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型，并采用差分進(jìn)化算法配合三次樣條曲面擬合方法、負(fù)荷與電量平衡滾動(dòng)循環(huán)修正等一系列數(shù)學(xué)方法，聯(lián)合求解，從而實(shí)現(xiàn)停機(jī)負(fù)荷在電站間更經(jīng)濟(jì)的分配。并以清江梯級(jí)為實(shí)例對(duì)象，驗(yàn)證了模型及方法的

4、有效性、先進(jìn)性。
　　最后，基于梯級(jí)非實(shí)時(shí)負(fù)荷分配的結(jié)果，對(duì)梯級(jí)實(shí)時(shí)負(fù)荷分配進(jìn)行探索和研究，建立了以梯級(jí)時(shí)段總耗能最小為目標(biāo)的梯級(jí)實(shí)時(shí)負(fù)荷分配模型。在研究過程中，針對(duì)電站日電量要求，提出了基于積分電量偏差的電站優(yōu)先級(jí)排序組合方法，并運(yùn)用差分進(jìn)化算法、三次樣條曲面擬合方法對(duì)梯級(jí)實(shí)時(shí)負(fù)荷分配問題聯(lián)合求解，使得電站能快速精確地跟蹤電網(wǎng)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了電站與電網(wǎng)的有機(jī)銜接；在單站分配中，針對(duì)單一分配模式不能得到最優(yōu)解等弊端，提出一種多模式動(dòng)態(tài)