[发明专利]一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法

说明书

本发明属于水电调度运行领域，特别涉及一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法。本发明的方法能够在梯级集控中心端，针对日内可能产生的弃水，考虑到电网负荷平衡和安稳运行因素，进行实时计划快速调整，提高总调、中调对实时调度方案的接受性，或降低总调、中调对集控建议实时调度方案的调整幅度，提高多级调度机构实时调度协调的效率。

技术领域

本发明属于水电调度运行领域，特别涉及一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法。

背景技术

本发明中的梯级水电站群实时发电调度指一日之内，面向日前发电计划、前序时间实时计划为基础的发电计划调整，实际上是一个复杂的优化问题。由于求解时效性要求很高，梯级水电站群实时发电调度通常无法通过优化算法求解，而是按照一定调度原则进行不同情境下计划调整，其中梯级弃水消减就是最常见的一种调度情境。具有总调(属区域级电网)、中调(属省级电网)、梯级集控中心多级调度机构的梯级水电站的调度由集控中心负责实施，集控中心有调度建议权；但在调度决定权上，梯级中部分电站归总调，其余电站调度归中调。不同调度部门掌握的数据和调度需求不同。总调掌握并负责500kV以上输电线路信息和安稳运行；中调掌握省级电网负荷以及500kV以下输电线路信息，并负责省级电网负荷平衡和安稳运行；而梯级集控中心对水雨情信息的掌握更加准确，并主要关注梯级发电效益和水能利用效率。在日前调度计划存在弃水风险时，梯级集控中心希望通过发电计划调整消减弃水。由于电网负荷平衡和输电线路输电能力限制，梯级水电站实时发电计划调整后，中调必须调整其他电站的发电计划，总调也可能需要进行其他电站实时计划的调整。因此，若梯级建议的弃水消减计划不利于电网平衡和安稳运行，则总调和中调就不会接受，或者需要多次协调才能得到多方都能接受的计划。由于实时调度时效性要求很高，复杂的决策过程经常造成无法在可接受时间内得到多方可接受计划，并造成不必要的弃水损失。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法，该方法能够在梯级集控中心端，针对日内可能产生的弃水，考虑到电网负荷平衡和安稳运行因素，进行实时计划快速调整，提高总调、中调对实时调度方案的接受性，或降低总调、中调对集控建议实时调度方案的调整幅度，提高多级调度机构实时调度协调的效率。

本发明的技术方案：

一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法，包括总调-中调-集控多级协调的弃水消减决策过程、兼顾电网需求与水电站效益的弃水消减方法，具体如下：

步骤1.设系统中水电站总数为M，水电站编号为1,2,…,M，设当前时段号为t0。总调、中调根据电网运行情况，从电网平衡和安稳运行角度，对梯级中各自调度的全部或部分电站的总出力约束实时地进行更新并将数据传给梯级集控中心，记为g＝1,2,…,G，t＝t0+1,t0+2,…,T。其中Φ_g(m)为第g个出力控制电站组中第m个电站标号，M_g为第g个出力控制电站组中电站数目，为电站Φ_g(m)在t时段出力，T为日内时段数，和分别为第g个出力控制电站组t时段出力下限和上限。由于弃水消减约束是由集控端发起的调度建议，则默认在当前发电计划下不存在电站分组总出力越限情况。在梯级水电站集控中心进行实时监控，识别弃水风险。采用实时滚动更新的水库区间流量预测数据，进行水电站运行状态模拟，若在日内不发生弃水则结束；否则记弃水发生电站编号为d₁,d₂,…,d_K，K为弃水电站数目，第k个弃水电站发生弃水时间范围为i＝1,2,…,I，I为日内弃水时段数目；和分别为第i个弃水时段的开始和结束时段编号。然后转步骤2；

步骤2.弃水消减等效于在步骤1中梯级出力限制和其他水库、水电站约束条件下，最小化的优化模型，为电站m在t时段的弃水流量，Δt为t时段小时数。由于实时调度时效性要求高，采用优化模型难以满足，需在梯级水电站集控中心进行弃水消减计划制定。设定k＝1；

步骤3.设定i＝1；