[发明专利]一种梯级日调节水电站水位的安全经济调控方法

说明书

本发明公开了一种梯级日调节水电站水位的安全经济调控方法，具体为：首先建立梯级日调节水库联合优化调度模型，对目标函数进行求解，得到梯级最大蓄能量及其对应的最优水库水位；然后确定每个水电站正常蓄水位与死水位之间的两个水位阈值，即上限阈值Z_up和下限阈值Z_down；将各电站库水位进行组合，对未处于经济运行的水库提出调整电站相应出力的策略，使调节出力后的电站库水位尽可能长时间稳定的处于其经济运行区，保证电站能够安全、经济的运行。

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种梯级日调节水电站水位的安全经济调控方法。

背景技术

合理控制水库水位是实现水库的最优化调度，增加电站经济效益的关键。对于日调节水电站若只考虑经济运行效益，则水库蓄水水位越高越好，但是水库安全就会受到威胁；反之，若一味追求水库水位安全，则电站经济效益难以兼顾。传统的梯级水库联合优化运行往往难以协调控制水库水位，保证梯级水库能够安全、经济运行，而梯级日调节水电站水位安全经济控制模式，是一种同时兼顾水库安全和电站的经济运行来实时动态控制水库水位的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种梯级日调节水电站水位的安全经济调控方法，解决现有梯级日调节水电站水库水位控制中不能同时兼顾水库安全和电站经济运行的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种梯级日调节水电站水位的安全经济调控方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，建立梯级日调节水库联合优化调度模型，梯级日调节水库联合优化调度模型的目标函数如式(1)所示；

式中：N为水电站数量；W_i,t为第i级日调节水电站在t时刻水库死水位以上蓄水量；η_i为第i级水电站的耗水率；m_i为第i级水电站的惩罚因子；m_iP_i为第i级水电站的惩罚项；P_i,t为第i级水电站在t时段的出力；

步骤2、分别确定梯级各个水电站正常蓄水位与死水位之间的两个水位阈值，即上限阈值Z_up和下限阈值Z_down，当电站t时刻库水位Z_t Z_up电站此时库水位处于高水位运行区；Z_tZ_down电站库水位处于低水位运行区；Z_downZ_tZ_up电站库水位处于经济运行区；利用粒子群算法对步骤1的目标函数进行求解，得到梯级最大蓄能量及其对应的最优水库水位，输出最优水库水位，将各电站的实时库水位进行组合，并对组合模式下处于非经济运行区的电站提出调整其相应的出力的策略。

本发明的特点还在于，

步骤1中，梯级日调节水库联合优化调度模型的约束条件包括：梯级水电站负荷：P_D(t)为t时段电网给定总出力； P_i(t)为t时段i级水电站的负荷要求；

水库水量平衡约束：V_i(t+1)＝V_i(t)+(I_i(t)-Q_i(t))Δt；V_i(t)为 t时段第i个水库库容；V_i(t+1)为t+1时段第i个水库库容；I_i(t)为t 时段第i个水库的入库流量；Q_i(t)为t时段第i个水库的出库流量；Δt 为相邻时段长度；