[发明专利]小流域智慧泵站群的分层分布式协同调度优化方法有效

专利信息
申请号: 202110491774.9 申请日: 2021-05-06
公开(公告)号: CN113422365B 公开(公告)日: 2022-10-28
发明(设计)人: 周斌;达紫祺;方八零;李文芳;邹剑霆;曹应平 申请(专利权)人: 华翔翔能科技股份有限公司
主分类号: H02J3/00 分类号: H02J3/00;H02J3/06;H02J3/46
代理公司: 长沙智勤知识产权代理事务所(普通合伙) 43254 代理人: 彭凤琴
地址: 413002 湖南省*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 小流域 智慧 泵站 分层 分布式 协同 调度 优化 方法
【权利要求书】:

1.一种小流域智慧泵站群的分层分布式协同调度优化方法,应用于小流域泵站群的调度,其特征在于,所述小流域智慧泵站群的分层包括:泵站群调度层与泵站调度层,所述泵站群调度层与所述泵站调度层通信连接,所述小流域智慧泵站群的分层分布式协同调度优化方法包括以下步骤:

以最小化日前调度成本为第一目标函数,所述泵站群中各个泵站自身约束为第一约束条件,建立各个泵站对应的第一单泵站调度优化模型;其中,所述第一目标函数包括第一阶段的日前调度成本以及第二阶段的日内调整成本;

以泵站群的日运行成本最小化为第二目标函数,泵站群中各个泵站自身约束和小流域抽水流量约束为第二约束条件,建立泵站调度层的小流域泵站群分布式协同调度优化模型,其中,所述第二目标函数为各个泵站对应的第一目标函数总和,所述第二目标函数经拉格朗日分解得到第三目标函数和第四目标函数,所述泵站调度层的小流域泵站群分布式协同调度优化模型负责对各个泵站的抽水流量进行优化,以得到抽水流量优化值,并通过所述小流域泵站群分布式协同调度优化模型计算各个泵站的功率缺额或功率盈余;其中,所述第二约束条件包括局部约束条件,所述局部约束条件包含所述第一约束条件,且所述第二约束条件还包括考虑小流域下游用水需求的全局约束条件;

根据所述各个泵站的功率缺额或功率盈余,调度泵站与电网的功率交易、泵站与泵站间的功率交易,以最小化泵站群日运行成本为第五目标函数,泵站群功率平衡约束为约束条件,建立泵站群调度层的调度优化模型,其中,所述泵站群调度层的调度优化模型用于优化各个泵站对应的第一调度优化结果,所述第一调度优化结果包括泵站与电网的功率交易优化值、泵站与泵站的功率交易优化值;

基于所述抽水流量优化值、泵站与电网的功率交易优化值、泵站与泵站的功率交易优化值,对所述小流域的泵站群进行调度;

所述建立泵站调度层的小流域泵站群分布式协同调度优化模型的步骤具体包括:利用拉格朗日算子对所述全局约束进行松弛,得到拉格朗日优化模型,所述拉格朗日优化模型包括第三目标函数以及所述局部约束条件;对所述拉格朗日优化模型进行分解,得到子问题模型,所述子问题模型包括第四目标函数以及所述局部约束条件;根据所述子问题模型,建立第二单泵站调度优化模型,所述第二单泵站调度优化模型包括惩罚因子;基于电价信息以及所述惩罚因子,建立小流域泵站群分布式协同调度优化模型;

第三目标函数如下式所示:

第四目标函数如下式所示:

minFt=fb,ttQb,t

2.如权利要求1所述的小流域智慧泵站群的分层分布式协同调度优化方法,其特征在于,所述第二阶段的日内调整成本为利用多场景分析技术模拟日内光伏发电的随机性,对所述第一阶段的泵站调度计划进行日内校正所产生的成本。

3.如权利要求2所述的小流域智慧泵站群的分层分布式协同调度优化方法,其特征在于,所述第一约束条件包括第一阶段约束条件与第二阶段约束条件;

所述第一阶段约束条件包括:灌溉日小流域抽水总量约束、排涝日排水流量平衡约束、第一泵站功率平衡约束、第一水泵的供水流量约束、第一水泵的扬程约束、第一水泵的轴功率约束、第一水泵的变频调速比约束;

所述第二阶段约束条件包括:泵站日输水总量约束、第二泵站功率平衡约束、第二水泵的供水流量约束、第二水泵的扬程约束、第二水泵的轴功率约束、第二水泵的变频调速比约束、第一阶段与第二阶段的两阶段关联约束。

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