考虑水电调节费用补偿的风光水联盟优化调度策略

针对风光水综合能源跨区消纳调度中的梯级储能和梯级水电联合调节调度、水电调节费用公平疏导等关键问题,提出了考虑水电灵活调节费用疏导补偿的风光水联盟四阶段优化调度模型。首先,建立了基于梯级储能调节的入网前风光出力波动平抑模型,使平抑误差和平抑成本最小;提出了基于相对波动系数的梯级储能调节成本和调节功率的公平疏导方法。其次,基于梯级储能和梯级水电联合调节的风光水联盟联合出力对电网负荷的跟踪,构建了风光水联盟与区域电网的主从博弈模型,优化电网电价和联盟售电计划,达到双方利益最大。然后,构建了计及风光水不确定性的前两阶段调度模型的鲁棒优化模型,获得兼顾经济性和鲁棒性的联盟各主体能量调度策略。最后,构建了基于合作者边际贡献指数的非对称纳什谈判联盟效益分配模型,实现合作剩余的公平分配和水电调节费用的公平疏导。算例结果表明,该方法提升了各利益主体合作后的净利润,有利于维系联盟合作的稳定性,促进风光水综合能源跨区消纳。

基于梯级水电调节的多能联合发电系统短期优化调度

“碳中和”背景下,以新能源为主体的新型电力系统正在大力建设,而化石型调节电源占比的降低给大规模新能源消纳带来了严峻挑战。为此,提出了基于梯级水电调节的多能联合发电系统优化调度模型,以减小因新能源的接入而给电网带来的功率波动冲击,并缓解电网调节资源配备压力。该日前调度模型以梯级水电平抑新能源接入后的负荷波动最小和系统综合成本最低为双重目标。针对模型中高维复杂约束问题,提出了一种改进的NSGA-II算法。该算法对选择策略中设定的比例因子进行了改进,并将正态分布算子引入交叉过程,以保证种群的多样性并提升算法在空间上的搜索能力。仿真结果表明所提模型能利用梯级水电有效平抑新能源入网波动,并兼顾多能发电系统综合经济效益。通过比较各种算法的结果,改进NSGA-II算法帕累托解的质量更优,且分布更均匀。

基于水电调节的多能互补发电系统研究综述

在2030碳达峰和2060碳中和的背景下,大规模的风电及光伏电站即将并网运行。风电和光伏电站的大规模直接并网运行会影响电网的安全稳定运行。水电作为良好的调节电源,与风电及光伏电站联合运行能够有效地消除其对电网稳定性的影响。本文介绍和讨论了国内外研究人员对新能源电站和基于水电调节的多能互补发电系统的研究。包括优化模型,调度策略,容量配置及对水电机组的影响等问题,以作为进一步研究多能互补发电系统的基础。

调节性水电容量补偿方案设计研究

为缓解目前单一制电价政策下调节性水电在电力市场中的不利地位,亟需配置合理的容量补偿机制。研究以调节性水电为对象,结合我国电力系统实际,采用固定容量价格机制下的未补偿成本法作为容量补偿电价核定方法,建立了一套兼具实用性和可操作性的水电容量补偿方案,并对长江流域某地6座新投调节性水电站进行测算,对比验证了方案的实施效果。结果表明,设计的补偿方案意义明确,适应性强,测算结果合理。

基于水电调节的多能互补系统和交易策略研究综述

在双碳目标下,利用水、风、光等可再生资源解决新能源发电中的消纳问题显得尤为重要。重点探讨了风电、光伏等可再生能源并网的挑战,特别是它们的间歇性和不可控性问题,以及水电在缓解这些问题中的关键作用。通过提出水光互补和水风互补的概念,强调了水电在平衡可再生能源发电和提升整体能效方面的重要性。同时,深入研究了多种优化模型和交易策略,为水风光互补运行提供了新的思路。

考虑SCE-TOG的水电机组调节系统协同控制器设计

水电机组调节系统对维持电力系统的稳定起着不可或缺的作用。为了同时提高水电机组调节系统各状态变量的跟踪性能,改善调节质量,引入协同控制理论,设计了水电机组调节系统调速、励磁协同控制器。首先建立了考虑调压井效应(SCE)及三阶发电机(TOG)的水电机组调节系统非线性数学模型,并推导出上述两种控制器的控制规律;在此基础上,针对水电站并入电网的单机无穷大系统,进行负荷扰动和三相短路故障两种情况下的仿真试验,比较协同调速励磁控制策略、协同调速控制策略和经典PID控制策略的跟踪性能。结果表明,所设计的调速、励磁协同控制器在两种工况下都体现了优越的控制性能。

基于人工神经网络的水电补偿调节方法(英文)

建立了基于Ｈｏｐｆｉｅｌｄ神经网络的水电补偿调节模型，提出了一个改进的综合算法，将其应用于４水电站的补偿调节，得到了令人满意的结果．

水电站日调节对河流生境条件影响的生态水文评价方法研究

从表征水电站日调峰特征出发,参照生态水文参数中的频率、大小、变化率、时间等生态角度的概念,建立了由发电水流脉冲的频率、大小、历时等指标组成的评价指标体系,并运用该指标体系对长江重要支流水阳江上港口湾水库日调节的水位过程影响进行了实例分析。研究成果对于水利工程生态环境影响评价具有一定参考价值。

小南海水电站日调节非恒定流对通航的影响

为分析小南海水电站日调节对下游航运的影响,使用Saint-Venant偏微分方程组和Preissmann隐格式差分方法,建立了一维非恒定流水动力学模型,并以实测水文数据对模型进行了校核和验证。采用该模型模拟了小南海水电站日调节工况时下游水流条件,并与拟定的通航条件进行了对比分析,结果表明,按照电网载荷拟定的日调节工况运行会造成坝下游水流条件恶化,从而降低枯水期库区通航能力;有必要对电站日调节运行方式进行调整,或者对下游河段进行整治。

两区域水电互联系统AGC调节仿真研究

随着电网的发展,区域之间的联系也越来越强了,对互联系统AGC调节的研究显得更加重要。本文对传统两区互联系统AGC调节的仿真模型进行改进,提出了一种新的两区域水电互联系统AGC调节仿真模型,并采用改进的粒子群优化算法对其积分增益进行寻优。新模型中可以计及各机组的频率死区和调节速率等非线性限制特性的影响。通过两区域水电互联系统AGC调节的多种实例仿真分析,表明新模型具有良好的AGC调节性能,同时也说明了该处理方法的合理性。

兼顾功角稳定的水电机组调节系统模糊滑模控制器的设计

水电机组调节系统对水电站的安全稳定运行起着关键的作用,不当的调节参数会弱化系统的阻尼,诱发水电机组功角振荡行为。为保证水电机组稳定运行,提出了一种兼顾功角稳定的模糊滑模控制策略。首先,考虑水力与机电系统暂态特性之间的相互影响,建立了包含弹性水击的水轮机内特性模型和三阶发电机模型的水电机组调节系统模型,并分析不同工况下系统的振荡特性。其次,通过将Δδ及ΔV_(t)引入滑模面函数,改善控制器输出对系统阻尼的影响,提升系统功角输出的稳定性。在此基础上,以系统机械功率为参考指标,设计了一种基于指数规律调整的变速趋近律,使收敛速度能够随工况变化及时调整。不同工况下的仿真结果表明,提出的控制律在系统受到功率扰动时,能够有效改善水电机组功角振荡行为,抑制系统低频振荡的发生,提高了系统的稳定性和控制器的鲁棒性。

日调节水电站日调节库容、装机容量确定方法探讨

水电站工程规模主要包括水库库容(总库容、调节库容等)、电站装机容量、引水道尺寸等,通常情况下,一般通过经济比较的方法确定各工程规模。对于一些日调节水电站,如果上游已经建有调节性能较好承担调峰任务的水电站,采用水量平衡法确定日调节库容,采用求导数计算最大发电出力法确定装机容量,则简便、适用、可行。

大型水电机组调节系统无模型自适应PID控制器设计

水电机组调节系统在水电发电系统中承担着能量转换的重要作用。针对水电机组运行工况复杂多变、控制困难的问题,研究无模型自适应控制(MFAC)理论,设计了一种基于紧格式动态线性化方法(CFDL)的无模型自适应PID控制器(MFAC-PID)。在此基础上,以某电站机组为对象建立其调节系统非线性仿真模型,在550、540、526m三种水头下,进行了机组开机过渡过程仿真试验。结果表明,与PID控制相比,所设计的MFAC-PID控制器可使开机过程中机组转速超调量、转速上升时间和稳态误差值分别减小56.0%、0.6%、60.0%。此外,当机组工作水头发生变化时,MFAC和PID控制效果变差,而MFAC-PID控制器能保证良好的动态响应品质,表现出更好的自适应能力。

对下游反调节水电站财务分析的探讨

具有反调节性能的水电站与其上游水电站是一组联合运行的水电站。由于反调节电站工程量大、投资较高，且本身电量不多，因而在对其进行财务分析时，还贷期上网电价较高。士。何全面客观地评价反调节水电站及其对上游水电站所带来的效益，特别是在通航河流上修建反调节电站，对其财务评价应如何反映？本文对此进行了探索，并给出一个工程实例加以说明；还提出了降低还贷期上网电价的３个途径。

日调节水电站峰荷流量持续时间对鱼类栖息地的影响

日调节水电站调峰运行将产生河道非恒定流,造成河流下游水生生物栖息地质量和水生生态系统的生产力明显下降,水生生物尤其是鱼类的生存和繁衍受到严重影响。电站非恒定流在传播过程中具有衰减及坦化的特性,峰值流量沿程减小,其减小程度与峰荷流量持续时间有关。因此电站调峰运行峰荷流量的持续时间是影响鱼类栖息地的重要因素。提出了静水区和动水区的概念,并利用一维非恒定流数学模型,以西南山区某水电站为例,按照不同的峰荷流量持续时间设置4种调度方案,研究探讨了日调节水电站调峰运行峰荷流量的持续时间对下游鱼类栖息地的影响程度。分析表明,不同的峰荷流量持续时间对鱼类栖息地的影响程度不同,产卵场受非恒定流影响较大,在鱼类产卵时期下泄峰荷流量持续时间应尽量缩短。

山区日调节小水电站水能计算

针对日调节水电站水能计算方法按日平均流量计算日平均出力,忽略了日调节水库对径流的调节作用,不能充分体现日调节水库带来的发电效益这一问题,提出了山区日调节小水电站水能计算改进方法,并通过实例说明了计算方法和步骤。改进后的计算方法充分考虑了汛期日调节水库的调节作用,提高了水量利用率,较真实地反映了日调节水库的效益,为山区日调节水电站选择调节库容提供依据。

日调节水电站梯级经济调度系统的实现与应用

随着电力系统的迅速发展,日调节水电站在系统中承担的任务发生改变,对梯级联合经济调度的需求越发明显。以福建省富屯溪流域的三级日调节梯级水电站为研究对象,研究日调节水电站梯级联合调度模型,绘制、开发出日调节水电站联合调度图与相关的梯级经济调度系统软件,并且通过实际运行,达到梯级发电效益最大的经济目标,证明其具有经济、管理意义和推广价值,对其它类似梯级电站开展经济调度也有借鉴意义。

基于动态模拟方法的无调节水电站水能计算

本文以孟洲坝水电站为例,介绍一种基于对水轮发电机组动态模拟的水电站水能计算新方法,通过将水文过程与水轮机参数相结合,采用遗传算法及人工神经网络技术,实时动态模拟实际水轮机发电情况,可有效克服传统方法水能计算中的一些问题,在实际应用中,取得了良好效果。此方法对于提高水电站水能计算的精确度与水平具有重要意义。

关于小型无调节水电站设计装机容量的探讨

通过探讨分析小型无调节水电站设计装机容量的几种选择方法,从而深入剖析各种选择方法存在的主要问题和原因,探讨寻求最优小型无调节水电站设计装机容量的选择方法。

日调节水电站对区域水资源和水环境影响探讨

随着我国科学技术的发展,水电开发也逐渐进入到新的阶段,但目前我国大量水电站依然处于日调节模式,此模式下的水电站水库并未具备较大的库容量,同时其调节性能也相对较差,长此以往将无法满足人们对于水电站的需求。实践证明电站在实际运行期间对径流也会造成较大程度影响,长此以往将导致我国区域水环境及水资源受到污染,因此,本文针对调节水电站对区域水资源和水环境影响进行了分析。