变尺度混沌蜂群算法在梯级库群优化调度中的应用

针对流域梯级水电站长期优化调度模型存在高维、非凸、非线性等特点,提出一种改进的变尺度混沌蜂群算法(VCBA),通过引入混沌方程和余弦收缩策略,使其具有更强的全局收敛能力和更快的收敛速度。以丰枯分时电价下金沙江下游梯级水电站群长期优化调度作为工程背景进行实例研究,并将计算结果与基本蜂群算法(BA)和粒子群算法(PSO)进行比较。结果表明,VCBA求解梯级水电站长期优化调度问题收敛速度快且优化结果精度较高,满足实际优化运行需求,具有很高的工程应用价值。     

基于混沌优化算法的梯级水电站水库优化调度

建立一种梯级水电站中长期水库优化调度模型,利用混沌优化算法对梯级水电站中长期水库调度问题进行优化计算.实例计算结果表明,该算法可求解复杂约束条件的非线性梯级水电站水库优化调度问题,精度高、收敛速度快,为求解梯级水电站水库优化调度提供了一种有效算法.     

基于文化粒子群算法的梯级水电站优化调度研究

针对PSO算法中的早熟收敛问题,提出一种文化粒子群算法(CPSO)并将PSO纳入文化算法模型作为群体空间的进化方式,引入一种局部随机搜索算子实现信念空间的知识结构并指导算法的演化过程,在保持种群多样性的同时提高算法的全局寻优性能.将CPSO应用于某梯级水电站的优化调度中,结果表明,CPSO可很好地兼顾计算速度及求解精度,为梯级水库优化调度提供了一条全新途径.     

流域梯级水库防洪优化调度数学模型及PSODP解法

根据最大削峰准则,建立流域梯级水库防洪优化调度数学模型,采用马斯京根方程模拟梯级水库间洪水流动。引入粒子群优化(PSO)与死亡罚函数相结合的混合算法PSODP求解模型。实例计算表明,模型不仅有效地减小了整个流域梯级水库的洪灾损失风险,而且提高了流域梯级水电站的经济效益,同时验证了PSODP算法是可行、有效的,是求解此类问题的一种新的高效计算方法。     

计及不确定因素的梯级水电站短期优化调度

以一定时期内期望发电效益最大化为目标。采用马尔可夫链对梯级水电站机组未来调度时段的预想故障及上网电价进行概率预测。构建了一种新的梯级水电站短期概率优化调度的模型。并且采用服从正态分布的负荷波动来分析时变负荷对优化调度的影响。该模型全面考虑了梯级水电站蓄水量、弃水量、水位、发电引用流量等约束条件,实现了机组运行状态概率预测与优化调度决策的密切结合。利用微分进化算法鲁棒性强、搜索效率高的特点。与蒙特卡洛方法对模型进行求解。以一梯级水电站系统为例进行计算分析,表明所提出的模型合理和有效。     

基于改进遗传算法的溪洛渡水库优化调度研究

针对溪洛渡水库年调度问题,建立了以发电量最大为目标的优化调度模型,分别利用GSA和NGA进行求解,所得结果与DP、GA、SA算法比较,结果表明改进后的GSA融合了GA全局搜索能力强和SA局部搜索能力强的特点,而NGA将GA个体置于特定的环境中优胜劣汰,增强了个体的多样性,两种改进遗传算法的收敛速度和计算结果都明显优于传统优化方法和基本遗传算法.     

梯级水电站多目标兴利调度建模及求解

鉴于流域梯级水电站联合运行是一类多目标、高维数、多约束的复杂优化问题,以流域梯级总发电量最大和最小下泄流量最大为目标,建立梯级水电站多目标兴利调度模型。同时,结合Pareto优化理论的数学描述方法,提出了适用于多目标优化问题求解的双种群多目标粒子群算法(DPPSO),通过构建外部精英种群及其更新维护模式,为原始种群进化提供了精英向导。在金沙江下游梯级水电站多目标兴利调度中的应用表明,所提方法可均衡优化发电、通航两个目标,且求解精度高、非劣解集分布性好,为求解复杂梯级水电站多目标优化调度问题提供了一种新思路。     

基于负荷曲线的水电站群短期运行效益研究

以金沙江中游梯级水电站群为例,结合电网需求,建立了基于负荷曲线运行的梯级水电站群短期联合发电优化调度模型,并采用逐次逼近法与逐步优化法的耦合算法对模型进行求解,比较分析了基于该模型的短期运行发电量效益。结果表明,梯级联合运行更符合电网调度需求,且在周调节基础上进一步日调节,综合效益增幅显著。     

考虑源荷互动的电力系统多目标优化调度

提出了一种考虑需求侧响应不确定性的电力系统日前优化调度方法。首先基于价格弹性系数矩阵,考虑其不确定性,构建计及需求侧间接控制的电力系统优化调度模型,该模型以社会福利最大为优化目标,同时考虑系统的实际运行约束;然后,针对模型求解复杂度高的问题,提出了一种不确定性的序优化算法对模型进行求解。基于IEEE30节点算例的仿真结果表明,对提出的调度方法,由于充分考虑了源荷侧调度资源的不确定性,可以有效提升系统的运行效益,提升其精细化水平。     

考虑断面耦合控制的特高压复杂大电网最大供电能力优化方法

最大供电能力计算是特高压复杂大电网优化运行的重要问题，随着高比例可再生能源大量接入电网，电力电量平衡问题愈发突出。计及考虑稳定旋备约束、耦合断面约束、机组调节能力约束后，最大供电能力计算问题呈现高维特征，难以对其建模及求解。对此，首先根据传输断面限制和特高压复杂大电网分区运行的特点，搭建了考虑断面耦合控制的特高压复杂大电网最大供电能力优化调度模型，然后分别应用单纯形法(SM)、内点法(IP)、模拟退化算法(SA)、白鲸优化算法(BWO)和蜂群算法(ABC)求解模型，计算大电网在日内未来15 min最大供电能力，并提出各类型电源和备用的协调优化方案。最后以某省网为例进行模型及求解方法验证。仿真结果显示，因为电力系统规模庞大和断面间耦合关系复杂，启发式智能优化算法存在运行时间较长、收敛速度较慢、搜索精度不高的问题，而内点法收敛迅速、鲁棒性强、对初值的选择不敏感，具有更好的稳定性和计算效率，可为复杂特高压电网电力保供和电力平衡提供有效实用支撑。     

基于变基增量动态规划梯级水电站短期优化调度研究

为提高梯级水电站整体效益,以松江河梯级水电站为例,建立了耗水量最小和耗水能量最小梯级 水电站短期优化调度数学模型,应用变基增量动态规划法,以总耗水量最小和总耗水能量最小为最优化 准则计算分析了两个计划日的梯级水电站短期优化调度。结果表明,耗水能量最小数学模型作为梯级水 电站短期优化调度的最优化准则更为准确;变基增量动态规划法求解时间短、精度高。     

考虑电网络影响的水火电力系统短期优化调度

为提高发电计划实际执行的可行性,提出考虑电网络影响的水火电力系统短期优化调度方案,即在传统水火电优化调度中引入输电网络潮流约束,构建水火电力系统短期优化调度数学模型。该模型以火电站的总煤耗量最小为优化目标,考虑水火电的发电特性、梯级水电复杂关系、系统运行约束、输电网络约束及传输功率限制。同时为模型求解引入迁徙操作和惯性权重非线性递减策略的改进粒子群算法,并设计了五种约束处理规则以应对复杂的约束条件。最后以典型水火电系统和IEEE-9节点的电网络拓扑为例对所构建的模型和算法进行验证。结果表明,所构建的优化模型和设计的求解方法能满足复杂运行约束的短期调度方案。     

基于遗传-蚁群算法的库群长期优化调度

为克服蚁群算法前期收敛慢、易陷入局部最优解且参数难以确定的缺点,提出了遗传-蚁群算法进行库群长期优化调度问题的求解。该方法应用遗传算法生成问题的初始解,并将初始解的适应度转化为蚁群算法的信息素初始值,同时引入遗传算法染色体交叉、变异的思想进行蚁群算法参数最优组合的确定,提高了蚁群算法的优化性能和求解精度。对乌江流域4座水电站的计算结果表明,该算法可显著改善优化结果质量,获得良好的调度方案,是求解库群长期优化调度问题的一种有效方法。     

梯级水电站群发电运行的水足迹研究

为合理评估大型流域梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,以金沙江中游梯级水电站群为例,提出了不同调度模式下梯级水电站群发电运行的水足迹研究方法,基于负荷曲线单独运行、负荷曲线联合运行、发电量最大联合运行三种调度模式下的短期优化调度结果,分别计算获得运行阶段的水足迹,并分析了不同调度模式对水足迹的影响。结果表明,水足迹能直观地反映梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,梯级水电站群可改变调度模式来降低其发电运行的水足迹。     

考虑动态频率响应的风光水互补发电短期优化调度模型

针对风光并网会降低系统惯量、削弱系统调频能力的问题,综合考虑水电机组同步惯量、风电场和光伏电站的虚拟惯量和下垂控制作用,提出含风光水的多机系统动态频率响应模型,推导系统频率变化率约束、最低点频率偏差约束和准稳态频率偏差约束。基于此,为实现清洁能源利用最大化,以弃风、弃光、弃水最小及水库调度期末蓄能最大为目标,兼顾梯级水电、风电、光伏和发电系统的多种运行约束,构建风光水互补发电系统短期优化调度模型,并使用混合整数线性规划方法进行求解。最后通过算例仿真验证所提模型的有效性和适用性。     

考虑弃水电量机会损失的水火电短期联合优化调度

针对传统大型水火电系统联合优化模型成本计算单一问题,考虑水电因弃水导致的机会损失,并考虑水火电爬坡约束、水电振动区约束等多种复杂约束,构建以火电运行成本与水电弃水电量机会损失之和最小为目标的水火电短期优化调度模型。将模型中非线性约束转化为线性化约束,并使用商业优化软件CPLEX中内置的分支定界法进行求解。算例仿真表明,按此优化准则下的最优策略运行,虽然火电运行成本有所增加,但弃水电量大大减小,水电能源利用率明显提升,计算结果更加符合实际情况。     

基于发电量混合求解的小水电站群优化调度研究

介绍了基于发电量混合求解的小水电站群优化调度的数学模型,给出了采用遗传算法的小水电站群优化调度的求解策略.算例结果表明,该模型实用有效,可供借鉴.     

多开发主体梯级水电站统一调度模式研究

针对目前同一河流中不同梯级电站有多个开发主体开发从而大幅增加梯级电站统一调度的复杂性与难度问题,分析了多开发主体河流梯级水电站调度管理中存在的问题,研究了多开发主体河流梯级水电站实施统一调度的必要性与有利条件。以西南某一多开发主体河流梯级为例,对流域管理委员会模式、委托管理模式、股份制运营公司模式进行了对比分析,提出了三种模式各自的适用条件。     

流域梯级多业主电站共生机制及其稳定性

针对流域梯级电站优化运营已成为用水竞争、市场策略合作等约束下的大型、动态、高维优化问题,引入生态经济学中的共生理论,分析了梯级多业主电站间的竞合关系,通过Nash均衡博弈求解影响各电站战略选择条件的临界点,并以共生能量有效性和利益分配公平性为主要参数构建流域梯级多业主电站共生联盟稳定性评价计量模型。仿真计算结果表明,梯级多业主电站间形成共生联盟能增加梯级电站发电效益。通过共生联盟四种模式的稳定性量化对比分析可知,梯级电站对称性互惠共生模式稳定性最高。