區(qū)域電網(wǎng)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、區(qū)域電網(wǎng)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問題具有時間與空間的多維性、調(diào)度主體非單一、調(diào)度目標(biāo)不同等特點，受水文氣象、電網(wǎng)負(fù)荷、用水需求等因素制約，電力、水力耦合關(guān)系密切，是一類大規(guī)模、多約束、高維、非線性優(yōu)化問題。隨著我國水電能源建設(shè)的快速發(fā)展和全國互聯(lián)電網(wǎng)格局的形成，流域梯級電站規(guī)模日益龐大，與電網(wǎng)接入關(guān)系日趨復(fù)雜?；ヂ?lián)電網(wǎng)環(huán)境下，開展區(qū)域電網(wǎng)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究，探求發(fā)電量、調(diào)峰等不同調(diào)度目標(biāo)間的協(xié)調(diào)關(guān)系，均衡多個供電區(qū)域的不同需求，充分挖

2、掘區(qū)域內(nèi)各水電站聯(lián)合優(yōu)化的綜合效益，已成為水資源優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域的研究熱點和難點，是現(xiàn)階段亟待解決的工程實際問題。為此，本文圍繞全國電網(wǎng)互聯(lián)背景下區(qū)域電網(wǎng)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問題展開研究，主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新成果包括：
　?。?）研究梯級水電站中長期優(yōu)化調(diào)度求解的高效算法。在深入分析POA尋優(yōu)機(jī)制的基礎(chǔ)上，探求了影響算法全局收斂能力的關(guān)鍵因素，揭示了POA的兩階段尋優(yōu)策略和梯級水電站優(yōu)化調(diào)度在求解兩階段問題時傳統(tǒng)的“自上而下逐電站”尋優(yōu)

3、模式對算法收斂能力的影響規(guī)律，進(jìn)而提出了基于逐步差分和變階段優(yōu)化改進(jìn)策略的變階段逐步優(yōu)化算法（VPPOA），有效削弱了原始算法在求解梯級水電站聯(lián)合調(diào)度問題中對初始解的依賴性，在一定程度上保證算法收斂于全局最優(yōu)解。實例研究表明所提算法有效克服了原始算法的局部收斂問題，算法效率更高，尋優(yōu)結(jié)果更穩(wěn)定，是一種求解梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問題高效實用的優(yōu)化算法。
　?。?）基于提出的VPPOA算法，進(jìn)一步探討梯級水電站中期多電網(wǎng)調(diào)峰問題，建立

4、了以各電網(wǎng)日負(fù)荷分配的調(diào)峰總出力最大為目標(biāo)的中期調(diào)峰調(diào)度模型。將中期調(diào)度時段日負(fù)荷分配過程嵌入中期優(yōu)化調(diào)度模型中，以凝聚函數(shù)法進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換，外層采用VPPOA算法求解，內(nèi)層采用逐次切負(fù)荷算法進(jìn)行日負(fù)荷分配。應(yīng)用實例表明所提中期調(diào)峰出力最大模型相較于發(fā)電量最大模型，能夠體現(xiàn)不同調(diào)度時段電網(wǎng)的電力電量平衡需求，調(diào)度結(jié)果具有更好的實際應(yīng)用價值。
　?。?）開展區(qū)域電網(wǎng)水電站群短期優(yōu)化調(diào)度研究。圍繞華中區(qū)域電網(wǎng)、省級電網(wǎng)、流域集控中心

5、、水電廠組成的多級發(fā)電調(diào)度機(jī)構(gòu)間信息不對稱、調(diào)度目標(biāo)各異，使得區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)水電難以統(tǒng)一優(yōu)化調(diào)度的問題，提出一種“自下而上逐級上報，由上往下協(xié)調(diào)發(fā)布”的區(qū)域電網(wǎng)水電多級聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度方法。并從電站和電網(wǎng)兩個層面出發(fā)，分別提出了響應(yīng)調(diào)峰需求的多目標(biāo)日計劃編制方法和區(qū)間正向切負(fù)荷法與區(qū)間反向切負(fù)荷法相結(jié)合的網(wǎng)省負(fù)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化分配方法。經(jīng)驗證，所提方法能進(jìn)一步挖掘區(qū)域內(nèi)直調(diào)水電站和國調(diào)電站本地存留電力的調(diào)峰潛力，協(xié)調(diào)多個供電區(qū)域的不同需求，提高華中區(qū)