[发明专利]梯级水电调度模型构建方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明提供一种梯级水电调度模型构建方法、装置、电子设备及存储介质，应用于跨流域调水工程，该方法包括：构建跨流域调水模型，以对跨流域调水过程中水力资源和所需电力进行约束；基于跨流域调水模型，构建梯级水电调度模型。该方案通过构建跨流域调水模型，可以实现不同流域水力资源的优化配置。

技术领域

本发明属于优化调度技术领域，特别涉及一种梯级水电调度模型构建方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

水电是一种清洁可靠的能源，通过多年的研究与实践，水电资源的应用已经趋于成熟，水电站除了发电，还具有防洪、航运、供水等功能，是未来电力资源的主要来源之一。我国水力资源丰富，特别在我国西部地区水电资源蕴藏量大，开发潜力高。当前，我国已建成世界上最大规模的水电系统，并形成了十三大水电基地。同时，为了提高对水能资源的科学开发和综合利用水平，我国在建设水电站过程中规划形成了一系列梯级水电站群，即在同一流域自上游至下游建设一系列水利枢纽，分段、梯级地对水能资源进行利用。通过对水电进行梯级开发，可以从全流域以及水电群整体出发进行考虑，通过梯级水电群间的水力与电力联系进行相互调节，使得流域内的水能资源得到充分合理的利用。

然而，由于地理气候等原因，我国水力资源分布不均，绝大多数水利资源集中在南方地区特别是西南地区，北方地区人口集中且降水量低，人民的生产生活和经济的发展都受到了影响。由此我国实行了南水北调工程，通过将水从南方引向北方以合理调配水资源，其中南水北调西线工程将从长江上游及支流调水至黄河上游，这两大流域均具有梯级水电站群，其运行调度方式势必会受到跨流域调水的影响。在梯级水电站群进行调度的过程中，除了统筹梯级水电站群间的水力联系、电力联系和其他用水要求，如何考虑调水工程增加和减少的水量对梯级水电站运行产生的影响，受注水的流域如何合理应对大水量对梯级水电站群造成的冲击，多流域间水力和电力调度如何实现最优化等问题亟待解决。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种梯级水电调度模型构建方法、装置、电子设备及存储介质，可以实现不同流域水力资源的优化配置。

为解决上述技术问题，本申请实施例通过以下方式实现的：

第一方面，本申请提供一种梯级水电调度模型构建方法，应用于跨流域调水工程，该方法包括：

构建跨流域调水模型，以对跨流域调水过程中水力资源和所需电力进行约束；

基于跨流域调水模型，构建梯级水电调度模型。

在其中一个实施例中，梯级水电调度模型的目标函数为最大化多流域梯级水电站群总发电效益。

在其中一个实施例中，目标函数为：

其中，F_E表示多流域梯级水电群在调度期内的梯级蓄能增量；

为流域n的由上游至下游梯级水电站群编号；多流域梯级水电站群集合；为调度周期；I_n,i(t)表示流域n水力发电站i在时刻t的入库流量，包括自然入库流量与上游水库的出库流量；q_n,i(t)表示流域n水力发电站i在时刻t的水轮机排水速率；s_n,i(t)表示流域n水力发电站i在时刻t的水库溢流速率；ρ表示水的密度；g表示重力加速度；h_n,i(t)表示流域n水力发电站i在时刻t的水头高度；η_n,t,i(t,h_n,i(t),q_n,i(t))表示水力发电站i在时刻t、水头高度h_n,i(t)和水轮机排水速率q_n,i(t)下的水轮机效率；η_n,g,i表示流域n水力发电站i的发电机效率；r_n,i(t)表示流域n水力发电站i在时刻t的自然入库流量，其数值需要依据有关水库入流预测的研究确定；τ_n,i表示流域n水流从水力发电站i流到水力发电站i+1所需要的时间。