[发明专利]考虑灵活性的水库发电优化调度方法

权利要求书

1.一种考虑灵活性的水库发电优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一.使用柔性指数表示入库径流的不确定性，将入库径流表示为一个区间形式；

入库径流表达式为：

式中：T为水库调度时段数；I_t为时段t的入库流量；为时段t的入库流量预测值；和为最大偏移量；μ为柔性指数；

步骤二.建立兼顾发电效益与灵活性的双目标优化模型；

发电效益目标为调度期内人流最劣情况下总发电量最大，计算式为：

灵活性目标为柔性指数最大，表达式为：

max μ

式中，N_t为时段t的出力；Δt为时段长度；

约束条件为：

式中，v_t+1和v_t分别为时段t+1和时段t开始时库容；q_t为时段t出库流量；v_max和v_min分别为允许的最大和最小库容；q_max和q_min分别为允许的最大和最小出库流量；N_max和N_min分别为最大和最小出力；

步骤三.求解双目标优化模型，使用约束法将灵活性目标转化为约束条件，然后使用动态规划方法求解；或者使用多目标智能算法求非劣解集。

2.根据权利要求1所述的考虑灵活性的水库发电优化调度方法，其特征在于：

其中，在步骤一中：首先，采用数理统计模型或者物理模型预测未来的入库径流过程然后，设置入库流量的最大偏移量和最后，利用柔性系数μ，0≤μ≤1，将入库流量表达为区间形式。

3.根据权利要求1所述的考虑灵活性的水库发电优化调度方法，其特征在于：其中，在步骤二中：

N_t＝min(N_c，N_e)

N_e＝f_Nh(h_t)

Z_d(q)＝a·q^b+c

Z_u(v)＝f_zv(v)

式中：N_c计算所得时段t的出力；N_e为限制出力；h_t为时段t的水头；Z_u和Z_d分别为时段t的上游和下游水位；hl为时段t的水头损失；q_emax为最大发电流量；a，b，c和k为常数；

在步骤三中：首先，将多目标问题转换为单目标问题，具体方法为将柔性指数转化为约束：0≤μ≤1，离散形式为：μ＝0，0.1，...，1；然后，简化最大发电量目标函数，具体方法为对出力关于出流求导数：

N_e＝f_Nh(h_t)＝m·h_t+n＝m·(Z_u-Z_d(q_t)-hl)+n

当上游水位确定时，时段出力随出流增加呈现出先增后减的规律，由于时段出流和人流存在线性关系：

q_t＝I_t+(v_t-v_t+1)/Δt

时段出力随人流增加呈现出先增后减的规律，此时目标函数可简化为：

式中：I_m为时段t人流区间边界；

最后，采用动态规划进行优化调度时，两阶段递推方程为：

F_t(v_t)＝max[f_t(q_t)+F_t+1(v_t+1)]

式中：f_t()为时段t水库的效用函数，F_t()为时段T到t的最大累积效用函数。