[发明专利]一种水电站优化调度的方法

摘要

本发明公开了一种水电站优化调度方法，利用双向同时求解方法进行寻优计算。与现有的基于静态可行决策空间的单向逐次逼近算法相比，本发明利用大量约束条件最大程度缩小时段可行决策范围，避免出现“维数灾”的同时加快求解速度。

主权项

1.一种水电站优化调度的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据出力计算公式P＝A·Q·H或厂内经济运行模型作为水电转换关系，用于在计算效益函数时将可用水量转化为相应的有功出力和电量，其中，P为有功出力，A为电站出力系数，Q为发电流量，H为发电水头；2)拟定调度时段长△T，将调度期划分为若干个调度时段，将水电站优化调度问题转化为适用于动态规划求解的多阶段优化问题；3)建立水电站优化调度数学模型，水电站优化调度数学模型的目标函数f(x)通常为发电量最大或发电效益最大。上述公式是目标为最大发电量的水电站优化调度模型，其中为第i个电站第t个时段的有功出力，为第i个电站第t个时段的蓄水量，为第i个电站第t个时段的发电流量，为第i个电站第t个时段的最大蓄水量，为第i个电站第t个时段的最小蓄水量，为第i个电站第t个时段的最大发电流量，为第i个电站第t个时段的最小发电流量，为第i个电站第t个时段的最大有功出力，为第i个电站第t个时段的最小有功出力。4)选取各时段初蓄水量作为状态变量和决策变量，根据如下公式选取库容等分数，并利用参数离散化水库的最大库容V_i，max和最小库容V_i，min形成网格寻优空间，Div＝INT((V_i,max-V_i,min)/(Q_db·△T)+1) 式中，Q_db为流量调节死区，INT表示取整，Div为库容等分数；5)利用调度期初蓄水量调度期内的入库流量以及各时段的各类约束条件，利用水量平衡方程及步骤(1)中选定的水电转换关系进行静态可行决策空间搜索，具体搜索的公式为：正向为：反向为：为第i个电站第j台机组第t时段的机组状态，1为开机，0为停机，为第i个电站第j台机组第t时段水头H^t下的最小发电流量，M为第i个电站的机组数；6)对首级水电站的第一个时段进行寻优计算，分别假定时段末库容其中k＝1,2,…,Div，k是循环变量，说明要循环Div次，每次k用1，2，3，……，div分别代入V_i，k，若时段末库容不在该时段末静态可行决策空间之内，则将该时段的时段效益置为-1，否则根据时段初库容时段预报入库流量和假定的时段末库容利用步骤(1)选定的水电转换关系计算时段效益k＝1,2,…,Div；7)对首级水电站的第二个时段进行寻优计算，分别假定时段初库容时段末库容其中k＝1,2,…,Div，若时段初库容不在该时段末可行决策空间之内，或时段末库容不在该时段末可行决策空间之内或前一步骤中得到的该库容离散点对应时段效益为-1，则将该时段的时段效益置为-1；否则根据假定的时段初库容时段预报入库流量和假定的时段末库容利用步骤(1)选定的水电转换关系计算时段效益(k＝1,2,…,Div)，并计算时段末各库容离散点对应的总效益(k＝1,2,…,Div)，并记录下与其对应的时段初库容;8)按照步骤7)方法对首级电站后续所有时段进行递推计算得到最优效益，并根据调度期末库容和该库容对应的最优效益反向搜寻关联的各时段初库容，从而得到首级电站的优化调度方案。