大型水利工程梯级泵站短期优化调度方案

针对泵站高能耗难题,采用粒子群优化算法对南水北调东线徐洪河段的短期经济性调度方案进行研究.基于水量平衡方法,耦合流量、水位、蓄量及水力损失函数关系式,动态模拟渠道水情变化过程.将泵站扬程动态调整过程中产生的电费纳入考虑范围,以调度期内梯级输水系统产生的总电费和调控后水位与目标偏差最小为优化目标,其中目标水位为适应短期内调节的梯级扬程优化分配结果.基于实际运行数据对模型结果进行分析和验证,结果表明:渠道水情模拟方法的模拟精度较高,水位模拟值与实测值平均误差在10 cm左右;梯级短期优化调度模型引入目标水位增强了优化效果,进一步减少4.7元/万m3用电费用,优化方案的单位运行成本相比实际调度可有效降低6.7%.

基于龙格库塔算法的梯级泵站优化运行

梯级泵站在调水、灌溉与生态修复等建设中发挥了巨大作用。为提高梯级泵站运行效率、节约运行费用,结合某梯级泵站明渠引水工程,以总效率最高为目标建立了梯级泵站优化调度模型,提出了一种基于龙格库塔算法(RUN)的优化调度方法。计算结果表明,与该泵站现状运行方案相比,采用RUN算法计算所得方案可提高运行效率0.73%,节省运行费用271195元/年,优于利用PSO、GA算法所得优化结果,证实了所提方法可良好地服务于梯级泵站优化运行。

拉萨河流域梯级电站水光互补调度对水文情势的影响分析

梯级电站水光互补调度能提高光伏消纳能力和系统总发电量,但也要求调整梯级电站的调度规则,进而会加剧梯级电站下游的水文情势改变。为定量评价水光互补调度对水文情势的影响,以系统总发电量和总保证出力最大为目标,构建了拉萨河流域梯级电站水光互补优化调度模型,提出了基于水光互补的梯级电站优化调度方案,分析评价了不同优化调度方案的水文情势改变度。结果表明:梯级电站的水光互补优化调度能有效提升电力系统的总发电量和总保证出力;水光互补后拉萨河水文情势的综合改变度略大于水光互补之前,处于轻度至中度改变的临界值附近。研究成果可为拉萨河的水光互补调度及流域综合管理提供科学方法和依据。

水头衔接的梯级电站水头分配问题研究

对于水头衔接的梯级电站,在两梯级电站总水头不变情况下抬高下游电站运行水位,一方面会增加弃水风险,另一方面会改变两电站利用水头,从而使两电站发电收益发生变化。为了研究抬高下游电站运行水位对梯级电站整体发电收益的影响,计算了抬高下游电站运行水位前后梯级电站收益变化,提出了发电用水增量系数评价指标,并基于弃水损失,研究了改变梯级电站水头分配后电站发电收益变化,给出了改变梯级电站水头分配是否有利于提高梯级电站总收益的判别条件,并以清江隔河岩、高坝洲梯级电站为例进行了探讨。结果表明:鉴于上下游电站电价、综合出力系数的差异,当满足提出的判别条件时,适当抬高下游电站运行水位可增加梯级电站的整体发电收益。研究成果可为梯级电站科学控制水位、平衡弃水风险和水头效益、提高整体发电收益提供理论参考。

金沙江上游水光互补中长期协调运行方法研究

充分发挥流域梯级水电站的灵活调节能力,实现水光互补系统的协同运行,是提升可再生能源消纳水平的重要途径。以金沙江上游川藏段正在开展前期规划工作的梯级水电站及沿江光伏电站为研究对象,建立了水光互补系统发电量最大化的中长期协调运行优化模型,同时计及梯级水电站、光伏电站和外送直流输电线路的运行约束,以评估水光互补系统的外送消纳水平。在算例分析中,测算了不同梯级水电站规划装机下的光伏电站最大装机和典型日外送发电曲线,并从丰-平-枯水平年、直流日最大调节幅度和是否配置抽水蓄能电站等方面进行模型验证和灵敏度分析,结果表明,金沙江上游川藏段水光出力具有季节资源互补性和日内电源互补性,提升梯级水电站或直流输电线路的调节能力、配置抽水蓄能电站均可以使光伏最大可接纳装机进一步增长。

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。

基于遗传算法的电动汽车换电站经济运行

在现有的电池技术和充电条件下,快换式充电站成为国内纯电动公交最主要的能量补给摸式。针对电池组充电电费过高和增加配电网峰谷差的问题,以及换电站内快换工位和备用电池空闲的情况,在保证车辆正常运营的前提下,以充电站内全天充电电费最低为目标,建立了充电变功率工况下基于分时电价的换电站经济运行模型,通过遗传智能优化算法合理安排电池组的开始充电时间,降低充电电费,从而实现换电站的经济运行。分别基于北京北土城充电站和上海世博会充电站的实际数据和统计结果进行算例仿真,验证了算法的有效性。结果表明,该算法不仅能降低充电站充电电费,还能降低充电站白天对配电网的负荷压力,补充夜间负荷,减小配电网的峰谷差,在实现充电站经济运行的同时还有助于配电网的经济运行。

市场环境下水电系统厂间经济运行问题研究

为将竞价成功的梯级水电系统次日并网发电计划合理地分配到各个水电站,建立了梯级系统总蓄能耗用最小和总耗水量最小数学模型。通过实例对比,验证了模型的合理性,并简要分析了不同模型的适用范围。

流域梯级水电站经济运行效益评价体系研究

针对现行水电站经济运行效益考核办法存在的问题和不足,为合理评价梯级水电站经济运行效益,并为今后工作的改进提供指导,基于现有水电站经济运行评价办法,分析了流域梯级水电站经济运行效益影响因素,构建了一套定性和定量指标相结合的指标体系,并给出了相应的评分办法。该套评价体系选择的指标较全面,避免了采用单一指标评价的片面性,为今后制定梯级水电站经济运行效益评价办法提供了新思路。

热电厂最佳负荷分配方法的研究

提出了一种热电厂负荷分配的新方法──将供热机组的热耗分解为热化发电部分和凝汽发电部分，从而将热电厂负荷的分配简化成为热负荷和电负荷两种相对独立的分配．并给出了该分配方法的具体内容和应用实例．

水电站经济调度考核计算研究

水电站经济调度是电力系统调度的重要环节。合理量化经济调度产生的效益,是水库调度面临的一个重要生产实际问题。本文通过分析衡量水电站经济调度效果的标准,提出了考核指标,即相对发电耗水率和相对水能利用率,并给出了计算公式。在此基础上,针对龙羊峡电站的实际情况,建立了龙羊峡水电站经济调度考核模型,并对2001年的实际调度运行进行了考核。

梯级水电站长期优化调度的细粒度并行离散微分动态规划方法

伴随水电规模的扩大,水电站群优化调度的计算量不断增加,需要探求新的方法。在分析离散微分动态规划(discrete differentiation and dynamic programming,DDDP)算法的基础上,提出了基于分治模式的梯级水电站长期优化调度的细粒度并行离散微分动态规划(parallel discrete differentiation and dynamic programming,PDDDP)方法,并以澜沧江梯级的6个电站系统长期优化调度问题为应用实例,在多核计算环境下进行验证。结果表明,多核环境下的PDDDP方法简便易行,能充分利用闲置计算资源、大幅度提高优化调度的计算效率,是解决大规模复杂水电系统调度的高效和实用方法。

按日负荷图运行的梯级水电站群短期效益比较

为了适应电力市场环境下电网的需求,最大限度地发挥梯级水电站群的效益潜力,建立了按日负荷图调度的梯级水电站日调度模型,采用丰、平、枯三个典型年的日流量过程,计算某流域梯级水电站群在不同投产期下的各电站组合的单独运行与联合运行效益,在此基础上进行综合效益对比分析。结果表明,梯级水电站群短期联合运行效益较单独运行增幅明显,且随着投产期的推进电站组合中电站数量的增多,增幅有递增的趋势,经济效益显著,对落实国家节能减排政策以及促进环境保护低碳发展具有重要意义。

多发电主体梯级水电站优化调度模型

研究了电力市场下的梯级水电站的长期优化调度问题,建立了多发电主体梯级水电站优化调度模型.该模型通过调节上下游不同发电主体下电站的效益补偿,可以协调上下游不同发电主体的利益,保证总的梯级效益接近最优化.将建立的多目标调度模型用权重法转化为单目标求解,可获得不同权重组合下的一组非劣解集.同时还探讨了浮动上网电价对存在多发电主体情况下梯级效益的影响,梯级效益的变化趋势与枯水期电价上浮与丰水期下浮比例x/y有关,只有x/y足够大时,梯级总效益才会比电价不浮动时有所增加.

大渡河流域梯级电站经济调度策略研究

以大渡河瀑布沟、深溪沟梯级电站AGC联合运行为依托,基于分层控制原理,提出了一套厂网协调模式下的梯级电站经济调度(EDC)负荷实时分配策略,构建了相应的数学模型。为了检验策略及模型的合理性和可行性,进行了模拟运行。结果表明,所提策略及方法可在满足各项安全约束的前提下,实现瀑、深两站梯级总负荷的厂间实时分配,使两电站在负荷与水量上匹配,进而提高了水量利用率,增加了发电效益。

某梯级小水电站系统的运行优化调度和经济运行研究

针对河南省境内某梯级小型水电站群工程的实际,在对梯级水库短期优化调度问题进行深入研究的基础上,提出基于整个梯级电站系统最小发电耗水率的梯级电站调度模型和厂内经济运行模型。考虑到影响梯级水库短期优化调度的水量联系、水头联系和下游不稳定流以及影响厂内经济运行的机组台数、机组组合和机组间的负荷优化分配等,采用最低发电耗水率作为优化目标对该梯级电站进行计算,实现了在电厂经济运行的基础上来实现整个梯级电站的优化运行,达到增加发电效益的目的。该研究能够用来指导实际运行。

三峡梯级短期优化调度大系统分解协调法的应用

针对梯级间流量传播对梯级水电站短期优化调度影响的问题,采用实测资料率定梯级间流量传播系数,构建了计算梯级间下游水电站入库流量的变系数线性回归方程,建立了"以水定电"模式下考虑流量传播影响的梯级水电站群短期优化调度系统分解协调模型.三峡梯级应用实例表明,当上游水库出库流量较小时,流量传播对梯级短期优化调度结果影响较大,且分解协调算法较轮库迭代法可有效减少解算时间,提高模型运算效率.

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。

电力市场模式下的水电调度探讨

根据国内外电力市场实际运行经验，结合我国电网水调工作的具体情况，分析电力市场条件下如何搞好水电调度工作，对电力市场运营机制下出现的情况、新问题及其对策进行深人分析和探讨，并着重讨论发电厂报价决策支持系统的主要功能及其在电厂经营决策管理中的重要意义，对存在的问题进行探讨。

基于市场竞价的梯级水电站群的实时优化运行研究

以对电力市场及水电交易结算方法的分析为基础,研究了梯级水电站竞价策略的流程,建立了市场出清价计算数学模型和优化思路,即提出了梯级水电站群“发电量最大优化模型—系统发电成本最小模型—电站群效益最大模型”的竞价优化运行模式。以云南省硕多岗河梯级水电站为例,对所建模型的可行性、有效性进行了论证。