[发明专利]一种基于全特性空间曲面建模的梯级负荷经济分配方法

摘要

本发明公开了一种基于全特性空间曲面建模的梯级负荷经济分配方法，属于水电能源优化运行技术领域。本发明包括：建立以梯级总蓄能最大为目标的梯级负荷分配模型；根据水电站各机组的动力特性，构建水电站全特性空间曲面；根据水电站各机组的振动区，运用组合理论，推求水电站的组合振动区；根据水电站全特性空间曲面和水电站组合振动区，运用差分进化算法求解所述梯级负荷分配模型；将最优梯级负荷分配方案下发至各水电站。本发明以水电站作为梯级负荷分配的计算单元，通过组合振动区直接推求水电站的出力可行域，在兼顾求解精度的前提下，有效提高计算效率，实现梯级总负荷在各水电站间的合理分配，保证梯级水电站群的安全、稳定、经济运行。

主权项

一种基于全特性空间曲面建模的梯级负荷经济分配方法，其特征在于，包括：步骤1建立以梯级总蓄能最大为目标的梯级负荷分配模型：$E=max\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}(\underset{k=i}{\overset{N}{\Σ}}{A}_k\·H_k^{t+{\mathrm{\τ}}_j})\·({\mathrm{QI}}_i^t-{\mathrm{QC}}_i^t)$其中，E表示调度期内的梯级总蓄能；表示水电站i在t时段的入库流量；表示水电站i在t时段的出库流量；A_i表示水电站i的综合出力系数；表示水电站i在t时段的水头；τ_i表示水电站i与上游水电站之间的水流时滞；N表示梯级水电站总个数；T表示调度时段个数；步骤2根据水电站各机组的动力特性，构建水电站全特性空间曲面，包括以下子步骤：(2‑1)以一定步长对水电站的运行水头范围和出力区间分别进行离散，并确定所有可能的机组组合；(2‑2)选择某一固定的水头和机组组合作为输入条件，根据各机组的NHQ曲线和振动区数据，确定当前水头下各机组的出力上下限和稳定运行区间，以发电耗水量最小为目标，利用动态规划法进行固定机组间的负荷优化分配，得到当前水头和机组组合下的最优负荷分配方案；(2‑3)重复所述步骤(2‑2)，遍历求解所有离散水头和机组组合条件下的水电站最优负荷分配方案，即为所述水电站全特性空间曲面；步骤3根据水电站各机组的振动区，运用组合理论，推求水电站的组合振动区；步骤4根据所述步骤2得到的水电站全特性空间曲面和所述步骤3得到的水电站组合振动区，运用差分进化算法求解所述梯级负荷分配模型，得到最优梯级负荷分配方案；步骤5将所述最优梯级负荷分配方案下发至各水电站。