水风光综合基地多风险量化及长期多目标协调优化调度方法

水风光一体化运行可以发挥多种能源优势,提高综合效益。风光能源大规模并入水电基地,因不确定性增加致使系统能源消纳和电力供应问题更加突出,将面临更高弃水和缺电风险。针对该问题,提出了一种评估各时段蓄水状态的风险量化方法。基于该方法构建了考虑弃水量、发电量、弃水风险和缺电风险的多目标调度模型,基于双层优化,采用动态规划、离散微分动态规划和逐步优化相结合的算法进行高效求解,将分层序列法与线性加权和法嵌入算法中,以协调多目标矛盾。最后,以中国某水风光综合基地为工程背景模拟调度,并将所提模型与传统模型进行对比验证。研究结果表明,所提模型能较好地刻画运行风险,通过调整水电运行方式能合理消纳新能源,并获得更高稳定收益;模型能以较高效率完成求解,并满足实际调度时效性要求;在实际场景与预测场景出现偏差时,能显著降低弃水损失,通过改变水电运行方式以适应新能源日益增长带来的运行风险。

基于抗旱保供的金沙江下游-三峡梯级2022年极枯水年优化调度反演分析

在全球气候变化加剧演变的背景下,今后干旱威胁或将成为常态。聚焦2022年长江流域性干旱,以金沙江下游-三峡梯级水库为研究对象,在流域雨水情和水库调度实况分析的基础上,以水资源高效利用为目标,通过优化水库群调度方式,反演分析进一步减轻旱灾的可行性,为今后调度方式的优化提供参考。分别以梯级水库少弃水兼顾防洪安全和梯级水库零弃水为原则设定两种方案,模拟分析梯级补水和发电效益,结果表明两种方案下梯级水库在抗旱保供电关键期防洪风险可控,且能为下游分别多补水85.6×10^(8)、157.6×10^(8)m^(3),增发电量58×10^(8)、98×10^(8)kW·h;全年分别减少梯级弃水141×10^(8)、215×10^(8)m^(3),增发电量74×10^(8)、122×10^(8)kW·h。可见在预报极枯来水条件下,梯级水库采取缓消落方式存蓄部分水量,可有效提高供水、供电保障程度。

低水头大型水利枢纽汛期运行水位动态控制方法研究与应用--以长洲水利枢纽为例

水库汛期运行水位动态控制是促进雨洪资源利用、缓解水库防洪与兴利之间矛盾、提高水电站综合效益的重要手段。本文以长洲水利枢纽为例,针对低水头大型水利枢纽调度过程中面临库区上游淹没制约、下游尾水顶托、机组出力受限等多约束问题,构建了适用于此类工程的防洪与发电多目标联合优化调度模型,提出基于淹没临界控制线的调洪演算方法和发电流量逐次分配优化求解方法。通过长系列模拟演算和多方案对比分析发现,与常规方案相比,采用运行水位动态控制方案可以使枢纽汛期平均发电水头提升6.88%、平均发电量增加8.75%,经济效益显著。研究方法对低水头大型水利枢纽防洪与发电联合优化调度具有借鉴意义。

计及抽蓄电站调峰运行的水火电优化调度

抽水蓄能电站具有优良的调峰填谷能力,能减少火电机组的调峰压力,增强整个电网的调峰能力。首先,将抽水蓄能电站抽水机组消耗的有功假设成电网中的"可中断负荷",修正了总负荷水平方差的表达式,建立计及抽蓄电站调峰运行的水火电优化调度模型。之后,通过AMPL平台调用高效商业求解器IPOPT对其进行求解。基于湖南黑麋峰抽水蓄能电站的实际数据,选择丰水期典型日的计划负荷曲线进行数值仿真,比较调度前后火电机组与抽水蓄能电站的出力、火电机组深度调峰与启停调峰次数以及弃水调峰电量,验证了该模型在提高电网调峰能力方面的有效性。

雅砻江一体化水电管控平台实时跨区同步的设计与实现

针对跨区同步数据专业增多、数据规模庞大导致各安全区数据不一致性和同步实时性不足的问题,基于雅砻江集控中心一体化水电管控平台系统的跨区同步功能需求,利用集控中心各专业应用统一基于一体化平台进行建设和部署的特点,提出了一种结构简单、稳定可靠的跨区同步体系架构,通过采用平台服务网关拦截写操作上下文的方式实时同步,实现了雅砻江集控一体化平台系统各专业数据的统一通信管理和同步优化,有效提升了系统性能和可靠性,适应于未来水调、电调及新能源一体化系统业务的发展。

基于热电风电协调调度的系统日调峰能力分析

提出一种热电风电协调调度方法,以热电联产机组和水源热泵作为联合热源,通过联合热源与风电出力的协调控制,减少等效风电出力波动性。该方法以风电出力波动最小为目标,将热源与采暖终端用户之间的供暖热水管道传输距离转化为输送时间,并将其作为热电风电协调调度的关键参量。计算了系统日调峰不足率,该指标反映了风电并网出力随机性对电网日调峰能力的影响,也验证了协调调度方法对减少风电波动和增加风电并网容量的有效性。

黄河上游梯级电站补偿效益研究

在分析补偿调节原则和方法的基础上 ,利用大系统理论研究黄河梯级水电站群电量补偿效益问题。根据黄河上游水库电站的特点 ,提出有效的计算方法———三层次计算法 ,每一层次建立了水库调节的数学模型 ,并采用模拟、模拟优化算法对其求解 ;模型计算结果表明 。

青海电网水调自动化系统的开发与设计

在对传统水调自动化系统分析和研究的基础上,结合工程实践经验,针对我国高纬度高海拔地区水电站的分布、季节性特征,提出了建设青海电网水调自动化系统的基本方案,介绍了该系统的整体结构和各模块的主要功能,阐述了该系统的主要技术特点并展望了其应用前景。现场实践表明,该方案设计合理,运行稳定。

节能型电网小水电调度系统建设浅析

从节能型电网小水电调度系统建设的必要性出发,对当前电网小水电调度系统中的难点和存在问题进行了分析,并提出了电网小水电调度系统建设的框架,对系统建设的关键技术进行了分析和建议。

基因算法在水利电力系统优化问题中的应用综述

介绍了基因算法的基本思想和计算原理，从水资源优化规划及管理、水污染控制系统规划，水电站优化调度以及电源优化规划、输配电系统优化规划、机组最优组合、电力系统经济调度与优化运行等几方面，综述了基因算法的应用研究现状和动态，指出了存在的问题以及有待更进一步研究的方向。

非正常调水造成龙羊峡水电站发电量损失的初步分析

近年黄河非正常调水发生频繁，在缓解下游干旱的同时，也给龙羊峡水电站造成发电损失。本文分析了损失的原因和损失计算的方法，用相关关系法进行了计算，举例说明了相关关系表的应用方法。最后针对存在问题提出了加强水土保持、优化水库调度及建立合理的调水补偿机制等相应对策。

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。

大规模多目标水-火-风协调优化调度模型的建立及求解

考虑水、火、风能源各自的自然特性和某省级电网工程实际要求,在风电全额上网的前提下,以上网电价费用最小和煤耗量排放最小为目标,同时考虑火电、水电机组出力平滑性约束和各水电厂调度日总出力定值等约束,建立动态多目标风-火-水协调优化调度模型。由于所建立的模型是一个大规模、多维数,多时段、多约束非连续问题,直接求解较困难。为此,在求解阶段,结合分层求解思想,通过应用提出的改进多目标"教"与"学"优化算法(Modified Multi-Objective Teaching-Learning Algorithm,MMTLA)进行求解。以某省级电网某一典型调度日实际数据进行仿真验证,结果表明,所建立的模型的有效性以及所提出算法的优越性。

蒲石河抽水蓄能电站下水库回蓄方案拟定与分析

文章通过对蒲石河电站1962至1993年,共计37场实测洪水过程分析,并进行各场次洪水调洪计算,比较不同回蓄方案对电站发电的影响程度,最终推荐合理的回蓄方案。

考虑供水系统深度响应的微网经济调度策略

高风电渗透率微网(microgrid,MG)存在实时功率平衡和经济运行难的问题。为此,该文提出一种考虑供水系统(water supply system,WSS)深度响应的MG经济调度策略。首先,将WSS主动解列成多个独立运行的子系统,降低系统关联约束,提高调节灵活性。进而,建立水压的波动性约束,提出WSS需求侧响应模型。在此基础上,充分考虑外电网调峰、调频等需求,提出一种新型的MG经济调度策略。最后,引入近似线性化的方法,将非线性模型转化为经典的混合整数线性规划(mixed-integerlinearprogramming,MILP)问题,提高求解速度。基于15节点的WSS和典型MG的仿真结果表明,WSS深度响应能够显著改善MG运行经济性。该文研究成果为MG可再生能源消纳问题的解决提供了一个崭新的视角。

青海电网水调自动化系统的应急处理

针对青海电网水调自动化系统日常巡视检查中发现的数据库、通信应用系统问题,总结出应急处理的方法,以进一步提高系统运行维护水平。

基于水量调控的城市湖泊水环境保障措施研究

城市湖泊是城市重要的生态景观之一,对周边生态环境和居民生活有着重要的影响,良好的水环境条件是其功能发挥的重要前提。目前我国大多数城市湖泊受到不同程度的污染,富营养化现象严重,如何改善城市湖泊水质、维持良好生态是城市水环境管理的重要课题,特别对缺水城市,水量调控是城市湖泊水环境维持的重要措施。本文以北京南海子湖泊为研究对象,建立其水动力水质模型,以总磷(TP)为水质控制指标,根据水质监测资料和保护目标,提出基于水量的调控方案,利用建立的模型对调控方案实施效果进行了模拟分析,确定了不同水量调控方案的水质改善效果。

智能水滴算法与SQP相混合的电力环境经济调度

电力环境经济调度对于降低发电过程中煤耗成本和污染气体排放有着重要意义。本文给出一种智能水滴算法(intelligent water drops,IWD)和序列二次规划(sequential quadratic programming,SQP)相混合求解电力环境经济调度问题的方法 (IWD-SQP)。针对SQP全局搜索弱的缺点,将智能水滴算法应用于求解连续优化问题,同时将每次迭代过程中水滴所产生的解作为序列二次规划初始解进行微调以得到更好的解。将提出的方法应用于一个10机组测试系统进行实验,与其他方法求解考虑阀点效应的电力环境经济调度问题相比,验证了IWD-SQP的可行性和有效性。

面向分布式电源消纳的配电网—配水网经济调度方法

配电网和配水网都是城市能源供应的关键基础设施。为了解决配水网中电水泵电费过高的问题,同时寻求一种提升配电网分布式可再生能源消纳水平的方法,文中将配电网与配水网通过电水泵互联耦合,成为一种水能互联系统,并提出了一种配电网-配水网联合优化调度方法。该方法使得系统中的电水泵可以集中在风机出力较大、电价较低的时段运行,在节省电费的同时有助于解决系统弃风量大的问题。构建算例对该方法进行验证,结果表明该方法可以有效提升系统风电消纳水平、显著降低整体运行成本,同时有助于改善水泵运行方式、提高配电网电压质量。配电网-配水网联合调度还依托于合理的蓄水池容量,合理的蓄水池容量可显著改善配电网-配水网联合调度运行的经济性。

丹江口水利枢纽综合调度研究

丹江口水利枢纽综合调度是保障南水北调中线工程安全运行、实现汉江流域水资源优化配置的关键所在,而如何统筹兼顾防洪与兴利开发任务、协调不同用水部门间竞争性的用水关系以及实现水库综合效益的最大化,又是丹江口水利枢纽综合调度的关键。以南水北调中线一期工程通水后丹江口水利枢纽运行调度为研究对象,依托南水北调工程规划及丹江口水利枢纽大坝加高设计并结合最新工程运行边界条件,分别开展了防洪、供水、发电等调度问题的深化研究;在此基础上,采用多属性决策方法构建了多目标调度决策模型,提出了丹江口水利枢纽综合调度方式。综合效益分析结果表明:提出的综合调度方式能在保障防洪安全的情况下充分发挥水资源综合效益,可为丹江口水利枢纽后期规模正常运行提供技术支撑。