[发明专利]中长期梯级水电优化调度方法及装置

权利要求书

1.一种中长期梯级水电优化调度方法，其特征在于，包括：

获取月度输变电设备检修计划；

基于所述月度输变电设备检修计划，生成或优化月度梯级水电联合优化方案；

以各梯级水电站逐日发电量作为判定指标，判定所述月度输变电设备检修计划和所述月度梯级水电联合优化方案是否合格；

若判断结果为否，调整所述月度输变电设备检修计划；

月度输变电设备检修计划为：以逐日负荷预测、梯级水电发电计划作为基础数据，在输变电设备检修计划可选择时间范围内，判断各项检修任务能否开展，并以电网安全裕度最大为决策目标，编制并进行优化的输变电设备检修计划；

所述输变电设备检修计划所需要考虑的约束条件包括：电力电量平衡约束、运行断面安全约束、输变电设备停电约束；

电力电量平衡约束需要考虑的约束项包括高峰时刻备用约束、电量平衡约束，可表示为：

式(4)中，NF为系统中火电厂的数量，为由水电厂h、火电厂f在第t天开机方式决定的最大发电功率，为当日负荷预测最大值，P_R为系统运行备用容量要求，分别为火电厂f在第t天由开机方式决定的日发电量上、下限，为当日用电量；

运行断面安全约束要求在高峰时刻水火电发电调节能力应能保证运行断面不过载，可表示为：

式(5)中，为运行断面l在第t天由负荷分布所决定基础潮流，为与该运行断面相关的输变电设备检修后对该运行断面相关设备潮流的改变量，λ_l,t为该输变电设备是否检修的状态变量，为“0-1”变量，分别为水电站h、火电厂f在第t天负荷的可调出力，分别为水电站h、火电厂f所在节点与运行断面l的潮流转移分布因子，为该运行断面的潮流限值；

输变电设备停电约束用于规定输变电设备检修状态变量的取值范围，保证输变电设备检修只能在给定的检修周期范围内开展，且检修工作必须满足连续开展要求、工期必须满足实际要求时间三个方面，可表示为：

式(6)中，λλ_l,t为引入的输变电设备检修启停状态变量，当开始停电检修当天取“1”，停止停电检修工作当天取“-1”，[T₁,T₂]为该检修工作可以选择的工作范围，NSN为该工作的所需工作时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，月度梯级水电联合优化是以流域梯级降水预测、输变电设备检修对梯级水电发电能力约束作为基础数据，以梯级水电站弃水流量最小、发电量最大为优化目标，编制形成的梯级水电逐日优化方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，月度输变电设备检修计划的优化是以弃水流量最小、发电量最大为优化目标。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述月度输变电设备检修计划所需要考虑的约束条件包括上下游协调约束、单个水电站运行约束；

上下游协调约束用于上游发电流量和弃水流量与下游库容变化之间的关系，可表示为：

式(8)中，分别为第h级水电在第t和t-1天的库容，分别为第h-1级电站在第t天的发电流量和弃水流量，分别为第h级电站在第t天的发电流量和弃水流量，为第h级水电在第t天的天然降水流量；

单个水电站运行约束包括水位限制约束，水位库容关系、发/弃电量与发/弃电流量关系三个方面。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以各梯级水电站逐日发电量作为判定指标，判定所述月度输变电设备检修计划和所述月度梯级水电联合优化方案是否合格；包括：

将各梯级水电站逐日发电量作为收敛性判定指标，根据前后两次迭代过程中的数值变化幅值与预设的给定值比较，当超过给定值时，视为不收敛，将本次迭代所得的梯级水电逐日发电量作为基础信息传递至月度输变电设备检修步骤，进行下一轮迭代；否则则认为迭代收敛。

6.一种中长期梯级水电优化调度装置，其特征在于，包括：

获取装置模块，用于获取月度输变电设备检修计划；

生成优化模块，用于基于所述月度输变电设备检修计划，生成或优化月度梯级水电联合优化方案；

判断装置，用于以各梯级水电站逐日发电量作为判定指标，判定所述月度输变电设备检修计划和所述月度梯级水电联合优化方案是否合格；

调整装置，用于若判断结果为否，调整所述月度输变电设备检修计划；

其中，月度输变电设备检修计划为：以逐日负荷预测、梯级水电发电计划作为基础数据，在输变电设备检修计划可选择时间范围内，判断各项检修任务能否开展，并以电网安全裕度最大为决策目标，编制并进行优化的输变电设备检修计划；

所述输变电设备检修计划所需要考虑的约束条件包括：电力电量平衡约束、运行断面安全约束、输变电设备停电约束；

电力电量平衡约束需要考虑的约束项包括高峰时刻备用约束、电量平衡约束，可表示为：

式(4)中，NF为系统中火电厂的数量，为由水电厂h、火电厂f在第t天开机方式决定的最大发电功率，为当日负荷预测最大值，P_R为系统运行备用容量要求，分别为火电厂f在第t天由开机方式决定的日发电量上、下限，为当日用电量；

运行断面安全约束要求在高峰时刻水火电发电调节能力应能保证运行断面不过载，可表示为：

式(5)中，为运行断面l在第t天由负荷分布所决定基础潮流，为与该运行断面相关的输变电设备检修后对该运行断面相关设备潮流的改变量，λ_l,t为该输变电设备是否检修的状态变量，为“0-1”变量，分别为水电站h、火电厂f在第t天负荷的可调出力，分别为水电站h、火电厂f所在节点与运行断面l的潮流转移分布因子，为该运行断面的潮流限值；

输变电设备停电约束用于规定输变电设备检修状态变量的取值范围，保证输变电设备检修只能在给定的检修周期范围内开展，且检修工作必须满足连续开展要求、工期必须满足实际要求时间三个方面，可表示为：

式(6)中，λλ_l,t为引入的输变电设备检修启停状态变量，当开始停电检修当天取“1”，停止停电检修工作当天取“-1”，[T₁,T₂]为该检修工作可以选择的工作范围，NSN为该工作的所需工作时间。