[发明专利]一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法

摘要

本发明属于水电调度运行领域，特别涉及一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法。本发明的方法能够在梯级集控中心端，针对日内可能产生的弃水，考虑到电网负荷平衡和安稳运行因素，进行实时计划快速调整，提高总调、中调对实时调度方案的接受性，或降低总调、中调对集控建议实时调度方案的调整幅度，提高多级调度机构实时调度协调的效率。

主权项

1.一种多级调度机构协调的梯级水电站实时调度弃水削减方法，其特征在于，具体如下：/n步骤1.设系统中水电站总数为M，水电站编号为1,2,…,M，设当前时段号为t0；总调、中调根据电网运行情况，从电网平衡和安稳运行角度，对梯级中各自调度的全部或部分电站的总出力约束实时地进行更新并将数据传给梯级集控中心，记为g＝1,2,…,G，t＝t0+1,t0+2,…,T；其中Φ_g(m)为第g个出力控制电站组中第m个电站标号，M_g为第g个出力控制电站组中电站数目，为电站Φ_g(m)在t时段出力，T为日内时段数，和分别为第g个出力控制电站组t时段出力下限和上限；由于弃水消减约束是由集控端发起的调度建议，则默认在当前发电计划下不存在电站分组总出力越限情况；在梯级水电站集控中心进行实时监控，识别弃水风险；采用实时滚动更新的水库区间流量预测数据，进行水电站运行状态模拟，若在日内不发生弃水则结束；否则记弃水发生电站编号为d₁,d₂,…,d_K，K为弃水电站数目，第k个弃水电站发生弃水时间范围为i＝1,2,…,I，I为日内弃水时段数目；和分别为第i个弃水时段的开始和结束时段编号；然后转步骤2；/n步骤2.弃水消减等效于在步骤1中梯级出力限制和其他水库、水电站约束条件下，最小化的优化模型，为电站m在t时段的弃水流量，Δt为t时段小时数；在梯级水电站集控中心进行弃水消减计划制定；设定k＝1；/n步骤3.设定i＝1；/n步骤4.为消减时间范围内水电站d_k的弃水，增加范围内水电站d_k的发电流量；其中，t1为时段t0+Tf与之间最后一个水电站d_k的库水位达到下限的时段，若t0+Tf与之间库水位未达到下限则t1＝t0+Tf，Tf为实时调度操作所需的时段数目；不考虑部分低水头电站存在的发电流量增加，发电出力反而减少的问题，则增加范围内水库的发电流量通过增加发电出力来实现；采用电网剩余负荷衡量各时段增加出力的优先顺序，其中c^t为电网t时段负荷预测值，为电站m在t时段的计划出力；电网剩余负荷较大的时段优先增加出力，设按照优先顺序排列后的时段为/n步骤5.设定当前出力调整时段号为tt_j，j＝1；/n步骤6.按照设定步长增加电站d_k在tt_j时段的计划出力，同时采用多变量关联搜索的方法调整前后相邻多个时段的出力，以满足出力爬坡和平稳性要求，调整中若电站d_k所在的出力控制组g违反约束的情况，则调整电站d_k出力以达到该约束的边界；若内电站d_k的弃水减少，说明调整有效，若此时弃水仍存在，返回步骤4重新对时段进行排序并确定调整时间范围；否则j＝j+1，若或者电站d_k在时间范围内已经无弃水则转步骤7，否则转步骤6；/n步骤7.若经步骤5-6的调整后，电站d_k在时间范围内的弃水已经不能减少，或者电站d_k在时间范围内已经无弃水，则转步骤8；否则转步骤5；/n步骤8.若电站d_k在时间范围内仍有弃水则转步骤9；否则转步骤14；/n步骤9.设定电站d_k具有个直接上游电站，标号分别为设定当前调整的上游电站标号为/n步骤10.为通过调整电站来消减时间范围内水电站d_k的弃水，减小范围内水电站的发电流量，为上游电站到下游电站d_k的最小水流滞时的时段数，t1为时段t0+Tf与之间最后一个水电站的库水位达到上限的时段，若t0+Tf与之间库水位未达到上限则t1＝t0+Tf；采用电网剩余负荷衡量各时段增加出力的优先顺序，其中以体现梯级集控中心建议计划对电网负荷平衡的协调；电网剩余负荷较小的时段优先减小出力，设按照优先顺序排列后的时段为/n步骤11.设定当前出力调整时段号为tt_j，j＝1；/n步骤12.按照设定步长减小电站在tt_j时段的计划出力，同时采用多变量关联搜索的方法调整前后相邻多个时段的出力，以满足出力爬坡和平稳性要求；调整中若电站所在的出力控制组g违反约束的情况，则调整电站出力以达到该约束的边界；若时间范围内已经无弃水则转步骤14；否则若内水电站d_k的弃水减少，说明调整有效，若此时弃水仍存在，返回步骤10重新对时段进行排序并确定调整时间范围；否则j＝j+1，若转步骤13；/n步骤13.g＝g+1，若转步骤10，否则转步骤14；/n步骤14.i＝i+1，若i≤I转步骤4，否则转步骤15；/n步骤15.k＝k+1，若k≤K转步骤2，否则转步骤16；/n步骤16.集控中心将弃水消减计划同时上报至总调和中调，由于步骤1-15中电站分组出力限制和剩余负荷只能部分体现电网平衡和安稳约束，对于集控建议方案，总调和中调仍需进行电网安全校核检验，中调同时调整省内其他电站以满足电网负荷平衡；总调和中调可对自身调度的水电站实时计划进行微调，而后将结果和批复发回给集控中心，梯级集控中心将计划下达至各水电站，从而完成一轮多层级协调的弃水消减操作。/n