[发明专利]一种梯级水库发电调度方法及系统在审
申请号: | 202011100894.3 | 申请日: | 2020-10-15 |
公开(公告)号: | CN112232659A | 公开(公告)日: | 2021-01-15 |
发明(设计)人: | 周建中;仇红亚;陈潇;查港;沈柯言;李力;漆瑞丰 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | G06Q10/06 | 分类号: | G06Q10/06;G06Q50/06 |
代理公司: | 武汉华之喻知识产权代理有限公司 42267 | 代理人: | 廖盈春;曹葆青 |
地址: | 430074 *** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 梯级 水库 发电 调度 方法 系统 | ||
本发明公开了一种梯级水库发电调度方法及系统,属于水库优化调度领域。方法具体包括:利用梯级水库调度期末预留库容大小,确定梯级水库预留防洪库容分配方法集;根据各水库分配的预留防洪库容,通过水库水位‑库容曲线,推求预留防洪库容对应的调度期末水位大小,形成梯级水库调度期末水位集;利用梯级水库调度期初水位、末水位、水库的发电流量和约束条件,建立以梯级水电站发电量最大为目标的发电调度模型;采用确定性优化调度方法求解发电调度模型,并筛选出梯级水库最优运行方式。本发明通过将流域调度期梯级水库预留防洪库容转换为调度期末水位约束,在保障防洪安全前提下最大化梯级水库发电效益,兼顾防洪效益和发电效益。
技术领域
本发明属于水库优化调度领域,更具体地,涉及一种梯级水库发电调度方法及系统。
背景技术
水库是我国重要基础设施,承担着保障流域防洪安全、供水安全、能源安全、粮食安全等重要功能,在防洪、供水、发电、航运和生态等方面发挥着重要作用。大中型水库一般具有防洪、发电等多重功能,如何在确保流域防洪安全的条件下,最大限度地实现水库水资源最大综合效益是一项重要的工作。
目前,梯级水库优化调度模型在综合考虑流域防洪效益和梯级电站防洪效益时,多以水库下泄流量最大值最小为第一目标,梯级发电量最大为第二目标,建立梯级水库群防洪优化调度模型。该模型将梯级水库作为一个整体考虑,忽视了梯级水库自身的调节性能等基本特性。其次,汛期水情复杂,变化迅速,在统筹保障流域上下游防洪安全的条件下,需要对梯级水库的预留库容制定具体的分配方案,才能最大限度地提高梯级电站发电效益。
因此,现有的梯级水库优化调度模型存在以下缺陷:一方面仅在联合防洪优化调度中考虑梯级水库预留防洪库容分配问题,无法保证最大限度地提高梯级电站发电效益;另一方面将梯级水库作为整体考虑发电效益,未充分考虑梯级水库间防洪库容分配组合问题,梯级水库水位组合不合理,容易导致某些水库在来水较丰时不能满发。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种梯级水库发电调度方法及系统,旨在解决现有梯级水库发电调度方法未综合考虑梯级水库库容分配和发电效益的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种梯级水库发电调度方法,具体包括如下步骤:
(1)根据水库水位数据获取梯级水库调度期初水位;
(2)根据水库实际运行需求,确定梯级水库运行需满足的约束条件;
具体地,梯级水库运行需满足的约束条件包括:水量平衡约束、水位约束、水位变幅约束、流量约束、出力约束和梯级水量平衡约束,公式表达式如下:
水量平衡约束:
Vi(t+1)=Vi(t)+(Qi,rk(t)-Qi,fd(t)-Qi,qs(t))ΔT(t)
其中,Vi(t)和Vi(t+1)分别为i水库t时段初的预留防洪库容和t时段末的预留防洪库容;Qi,rk(t)、Qi,fd(t)和Qi,qs(t)分别为i电站t时段水库的入库流量、发电流量和弃水流量;ΔT(t)为t时段的时段长;
水位约束:
其中,Zi(t)、和分别为i电站t时段初的平均坝前水位、最低水位和最高水位;
水位变幅约束:
|Zmax(t)-Zmin(t)|≤ΔZi(t)
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