[发明专利]一种考虑多分厂约束的水电站厂内经济运行方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑多分厂约束的水电站厂内经济运行方法及系统，包括以下步骤：根据水电站各机组流量出力特性曲线，以耗水量最小为目标，建立全厂负荷分配模型，采用动态规划求解全厂最优负荷分配表；根据分厂负荷分配约束建立分厂负荷分配模型，将全厂负荷分配到各个分厂；结合全厂最优负荷分配表，建立机组负荷分配模型，将分厂负荷分配到各个机组；逐时段循环，求解日内厂内经济运行方案。本发明通过将水电站厂内经济运行分为分厂、单机两个层次，采用最优负荷分配表结合实用化负荷调整策略，可在考虑电站分厂线路约束、最小开机台数约束、最小停机台数约束的前提下，快速实时稳定求解水电站厂内经济运行方案。

技术领域

本发明属于水电能源优化调度领域，更具体的，一种考虑多分厂约束的水电站厂内经济运行方法及系统。

背景技术

随着水电能源开发的逐步完善，一大批具有多机组、多外送线路的巨型水电投入运行。为了便于安装及运行管理，巨型水电站往往分为多个分厂安装机组，不同分厂通过不同的外送线路向受电地区送电。为保证电站安全稳定运行，要求不同分厂的开停机台数，出力尽可能均匀；在节假日或者线路检修工况下，电网限制线路容量，电站需要根据外送线路约束调整分厂出力。

传统水电站厂内经济运行将整个水电站视为一个整体，未考虑多分厂、多外送断面约束，机组负荷分配结果不能满足电站实际运行需求。巨型水电站机组型号、台数众多，机组组合十分复杂，线性规划、动态规划等传统算法求解速度慢，无法满足机组实时负荷分配需求；粒子群、差分进化等智能算法易在求解过程中易陷入局部最优解，且存在求解结果不稳定的问题，尚无法运行于巨型电站实际厂内经济运行求解。

综上所述，提供一种考虑多分厂约束，求解迅速，结果稳定的水电站厂内经济运行方法是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于一种考虑多分厂约束的水电站厂内经济运行方法及系统，旨在解决现有厂内经济运行未考虑多分厂约束、求解速度较慢，无法满足实际运行需求的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一方面，提供了一种考虑多分厂约束的水电站厂内经济运行方法，将水电站全厂分为分厂、机组两个层次，根据时段负荷变化，将负荷变化量先分配到分厂，再分配到机组，具体包括以下步骤：

S1、根据水电站各机组流量出力特性曲线，以耗水量最小为目标，建立全厂机组负荷分配模型，采用动态规划求解全厂最优负荷分配表；

S2、根据分厂实时线路约束、机组开停机约束，建立分厂负荷分配模型，将全厂负荷分配到各个分厂；

S3、结合全厂最优负荷分配表，建立机组负荷分配模型，将分厂负荷分配到各个机组；

S4、逐时段循环S2至S3，求解日内厂内经济运行方案。

在步骤S1中，所有机组均参与负荷分配，考虑机组稳定运行区、水头、流量约束，电站耗水量最小模型如下：

其中，Q_total为全站发电引用流量；Q_k(H_k,N_k)为k号机组在H_k水头下、承担N_k负荷时耗流量；K为电站机组总台数；N^stat为电站出力。

根据精度需求，遍历电站可行水头区间及在电站的可行出力区间采用动态规划算法求解电站在不同水头、不同出力组合下的全站机组开停机组合及各机组承担负荷并存表。