多市场下大型流域梯级水电站群电能优化配置研究

研究多市场下大型流域梯级水电站群电能优化配置,对实现更大区域的资源优化配置,充分发挥梯级水电站群的社会、环境及经济效益具有十分重要的作用.本文以发电收益最大化为目标,考虑不同受电区域负荷特性影响及其它水力电力约束,建立了多市场下梯级电站电能优化配置模型,引入搜寻者优化算法求解该模型.以雅砻江流域下游梯级电站为例进行了实...     

金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合调度补偿效益分析

为探索金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合发电调度补偿效益及补偿规律,分别建立以发电量最大为目标的单库优化调度模型和梯级联合优化调度模型,采用经典动态规划法和笔者提出的多精英向导粒子群算法(Elite-guide particle swarm optimization,EGPSO)算法对两模型进行求解,以计算梯级电站群联合调度电力电量补偿效益。选择1999、1983、1992作为丰、平、枯典型代表年径流数据进行计算,分析结果表明:金沙江下游梯级和三峡梯级水电站群联合调度能显著提高梯级整体发电量,减少弃水,补偿效益显著。梯级联合调度中,金沙江梯级对三峡梯级进行电量补偿,在提高枯期出力和季节性发电量的同时,缓解了汛期集中消落带来的调度风险。     

基于改进POA算法的综合利用梯级水电站群中长期优化调度研究

针对担负多种综合利用要求的流域梯级水电站群,提出了满足各种综合利用要求约束的中长期优化调度数学模型,考虑到综合利用约束与常规约束条件的不同之处,采用一种POA改进算法求解模型.并将该模型应用于红水河流域梯级电站群,计算结果合理,方法可靠有效,提高了梯级水电站的经济效益和综合利用效益.     

光热电站作为黑启动电源时计及机组恢复效益的运行优化

聚光太阳能热发电（CSP）,又称光热发电,是集储热与产电为一体的可再生能源发电技术,具备良好的运行特性,有望成为服务于电力系统应急恢复的黑启动电源。基于此背景,该文对参与系统机组恢复充当黑启动电源的CSP电站运行优化展开研究。首先,通过场景分析法对太阳直接辐射进行不确定性分析处理,并建立CSP电站支撑电力系统机组恢复的双层优化模型;然后,针对模型制定双层优化求解框架,外层为系统机组恢复模型,求取系统机组恢复信息和CSP电站的功率输出,内层为计及机组恢复效益的CSP电站运行优化模型,求解CSP电站运行状态;最后,在含CSP电站的改进新英格兰10机39节点系统中对该文所提方法进行研究验证,结果表明该方法可以充分发挥CSP电站的灵活性,能够有效支撑机组恢复过程。     

分时电价下三峡梯级电站在日前电力市场中的优化运营

针对三峡梯级电站在系统负荷图上峰、平、谷各时段的优化运行,提出了基于分时电价的三峡梯级电站日前优化数学模型;仿真实验研究表明,该模型所确定的调度方案合理可行,效益显著.通过比较在单一电价模式及分时电价情形下三峡梯级电站在日前电力市场出力过程得出,分时电价模型能够使得梯级电站出力更加可靠,综合利用水资源,具有实际应用价值.     

电价与电量结合的龙头电站效益补偿机制研究

本文构建了以梯级发电量最大为目标的效益补偿模型,模型考虑梯级引水损失流量,以梯级水位组合为基本计算单元,采用逐步优化算法与离散微分动态规划算法的改进耦合算法进行求解,在量化引水工程对发电效益造成影响的基础上得出龙头电站补偿效益,基于经营期上网电价测算流域受益电站不同电量返还比例下的龙头电站电价,提出了电价-电量相结合的发电效益补偿方法,形成了相应的流域龙头电站效益补偿机制。乌江流域梯级电站的工程应用实例表明,本文方法能够量化引水工程对发电效益的影响,并合理测算流域龙头电站的补偿效益,一定程度上可协调梯级上下游电站间的利益矛盾。     

澜沧江梯级电站的中长期随机优化调度

建立了基于年周期模型的库群随机优化调度模型,对澜沧江梯级电站中长期调度进行了仿真分析,结果显示该模型对于求解梯级电站水库群中长期随机调度问题是可行、有效的.     

雅砻江梯级水库优化调度规则提取研究

针对确定性水库优化调度模型难以直接应用于实际操作的局限性,建立雅砻江流域“三库七级”梯级水库电站联合优化调度模型,采用Gaussian径向基函数提取各水库的调度规则,并率定和检验拟合效果。结果表明,雅砻江梯级水库电站联合优化调度运行的年均发电量为983.19亿kW·h,比设计多年平均发电量增加78.94亿kW·h(+8.73%);两河口、锦屏I级和二滩水库的优化调度过程呈现一定规律,Gaussian径向基函数拟合调度过程的决定系数R2均大于90%,能有效拟合其调度规则,且模拟调度结果相比设计值增发电量51.27亿kW·h(+5.67%)。     

考虑河流生态保护的水电站水库优化调度研究

为减轻水利工程建设对水库下游造成的不利生态影响,针对水库下游减脱水河段的生态保护问题,基于河道最小生态流量和适宜生态流量定义了减脱水河段的生态保护程度,提出了以生态保护程度和发电量最大为目标的水库生态优化调度模型,并采用改进NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解?运用该模型对湖南省刘家坪水电站水库进行实例研究,结果表明：优化调度可对下游减脱水河段的生态环境起到保护作用,电站生态保护程度随着发电效益的增加而减小;均衡考虑生态效益和发电效益的调度方案相比发电效益最优的方案生态保护程度由0.011提高至0.551,发电量降低20%,能够在不大幅降低发电量的基础上基本满足最小生态流量的要求,可作为实际调度的参考。     

混合式抽水蓄能电站在梯级水电站群中的优化调度

在充分考虑东北电网调峰需求和抽水蓄能机组运行工况的前提下,优化白山混合式抽水蓄能电站水库调度,提高白山水库的运行水位,获得最大化的"水头"增发电量,实现梯级电站年发电量或年调峰效益的最大化。结果表明白山混合式抽水蓄能电站抽水发电转换效率发电量最大模型比调峰效益最大模型高,2种模型的抽水发电转换效率分别为90.65%～95.50%和87.94%～92.58%,都比纯抽水蓄能电站的发电转换效率高,体现了混合式抽水蓄能电站的优势。抽水蓄能机组运行对下游仅具有日调节性能的红石水电站影响不大,但加剧了下游具有不完全多年调节性能的丰满水库的径流年内分配的不均匀,使得梯级运行效率为75.93%～82.62%。结果表明梯级水电站群中建设混合式抽水蓄能电站,其效率及对其他电站的影响与梯级电站的布置如龙头水库的位置和开发方式等因素有关。     

自适应多策略粒子群算法在水库群优化调度中的应用

根据梯级水电站优化调度特点,建立粒子群算法求解多阶段最优化问题数学模型.针对基本粒子群算法(PSO)在早期存在精度较低、易发散等缺点,后期出现"趋同性"和"早熟"等现象,提出了自适应多策略粒子群算法.并将该算法与基本PSO、改进型PSO、杂交PSO和收敛因子PSO分别在雅砻江梯级水库群优化调度中应用,通过对其优化结果的比较,验证了改进算法在加快收敛速度和提高算法精度方面的有效性.     

变尺度混沌优化算法在梯级水电站水库优化调度中的应用

利用变尺度混沌优化算法(Mutative Scale Chaos Optimization Algorithm,MSCOA)对梯级水电站水库调度问题进行优化调度。主要思想是利用混沌运动的随机性,由Logistic方程随机生成混沌序列;将其载波到包含水电站目标函数可行域S的一个区域;利用随机性、遍历性和规律性,不断缩小优化变量的搜索空间和提高搜索精度进行全局寻优,从中搜索属于可行域S的解;同时在搜索中引入解向量优选,将解向量中那些接近全局最优解的分量找出,构成一个新的向量,代入目标函数中进行计算,从而找出全局最优解,最终求出水电站水库发电调度的最优调度线。实例计算结果表明,算法可以求解具有复杂约束条件的非线性梯级水电站水库优化调度问题。算法求解精度高,具有较大的实用价值,为求解梯级水电站水库优化调度问题提供了一种有效算法。     

大规模风光接入下梯级水电站调度方式研究

风光接入流域梯级水电系统联合打捆外送是解决新能源消纳难题的有效途径,但也使得传统面向单一水电系统的调度方式面临极大挑战。为此,本文系统研究大规模风光接入背景下梯级水电站在长期、日前和实时尺度上的调度方式,并以雅砻江流域锦官梯级多能互补调度为实例,系统评估互补调度效益和风险。结果表明：大规模风光接入背景下,大型水电站水库的中长期水位应提前并加深消落,以增加枯期发电量并减少汛期弃水;互补运行能提升系统调峰能力,且调节水电日出力过程可缓解外送通道竞争;充分发挥梯级水电站的联合调度作用,能分别在日前和实时尺度上对风光功率进行电力补偿调节,弥补风光预测不确定性导致的发电偏差,提高供电可靠性。     

基于区块链的多主体梯级水电市场交易模型

在电力市场环境下流域梯级电站各投资主体的利益博弈和信息交互,给传统的梯级水电调度带来巨大挑战。基于此,本文提出了一种基于区块链的多主体梯级水电群日前市场交易模型。首先,建立了基于区块链技术的梯级水电市场交易模式,并对传统区块链加密算法进行改进;其次,针对水电站地理分布与经济隶属不一致的问题,建立了多主体梯级水电日前市场交易模型,实现了流域梯级水电地理耦合与经济协调的一致性。然后,引入目标级联分析法,分别以发电商收益最大化和整个流域购电成本最小化为目标进行交替求解,实现了多主体梯级水电站群在个体和整体的统一协调优化。并将其应用于长江干流梯级水电系统进行算例测试,结果表明,所提方法不仅为梯级水电市场交易数据安全性提供了保障,还能够在考虑电站之间协作的同时确保流域梯级联合调度效益最大化。     

耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法

针对电网日间负荷的频繁波动及梯级库群复杂的水力联系,提出了一种考虑分段水流滞时策略的梯级库群中期调峰调度方法.首先以电网调峰最优和梯级发电量最大为目标构建了电网中期调峰调度的多目标模型;然后基于水量平衡原理提出了中期分段水流滞时描述方法,可以有效描述以日为计算步长的梯级电站中期调度计算过程中的流量滞时情况;最后给出了调...     

Study on Transmission Planning of Cascade Hydropower Stations along Lancang River Basin

Most of the hydropower projects in Southwest China and the adjacent foreign regions will be put into operation between 2015 and 2020,which will bring some difficulties for reasonable accommodation and ...     

计及弃水风险和机组启停的水电站负荷分配研究

厂内经济运行是提高水电站经济效益的重要途径之一,目前国内外的研究偏向于寻求理论上的最优解,缺乏对弃水风险的考虑,与水电站厂内经济运行实践存在一定的差异。针对上述问题,本文提出以分区间控制水位变幅为约束的厂内经济运行模型,该模型在考虑梯级水电站之间的上下游协调基础上,实现计及弃水风险和机组启停条件下负荷最优分配。该模型应用于乌溪江电厂,求得的最优机组组合能够有效控制风险并降低耗水率,满足厂内经济运行的需求,对水电站厂内负荷优化分配具有一定的指导意义。     

含可再生能源的电力系统周优化运行策略

为协调各机组月度合约电量的完成,研究并建立包含风、光、梯级水电和火电的多源混合电力系统周优化调度模型,提出含月合约电量分解、周优化调度和日前优化调度的滚动协调调度模式,分析影响周优化调度的来水因素和滚动模式因素。算例结果表明,在蓄水期来水较丰时,引入周优化调度可以合理分配梯级水电站的水资源,提高梯级水电站综合运行效益,协调各机组月度合约电量的完成。     

基于蚁群算法的梯级水电站群优化调度

提出一种求解梯级水电站中长期优化调度问题的方法一蚁群算法（Ant Colony algorithm，ACA）。算法模拟了蚂蚁群体觅食路径的搜索过程来寻找梯级水电站中长期最优调度计划。算法把问题解抽象为蚂蚁路径，利用状态转移、信息素更新和邻域搜索以获取最短路径即最优解。实例计算结果表明，算法可以求解具有复杂约束条件的非线性梯级优化调度问题。算法求解精度高、收敛速度快，为解决梯级水电站中长期优化调度问题提供了一种有效的方法。     

雅砻江下游梯级开发对河流生态系统服务功能的影响

水电作为一种可持续的能源,其开发面临着诸多的挑战,尤其是近年来不断推广的水电梯级开发,严重的影响着流域复合生态系统.本文以雅砻江下游河段水电梯级开发为例,借助市场价值法、机会成本法等评价方法,分别从产品提供功能、支持功能、调节功能和文化娱乐功能四个方面,评估该河段生态系统服务功能的变化大小.研究结果表明,伴随锦屏一、二...