一种梯级水库发电调度方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112232659A(43)申请公布日2021.01.15(21)申请号202011100894.3(22)申请日2020.10.15(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市珞喻路1037号(72)发明人周建中仇红亚陈潇查港沈柯言李力漆瑞丰(74)专利代理机构武汉华之喻知识产权代理有限公司42267代理人廖盈春曹葆青(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种梯级水库发电调度方法及系统(57)摘要本发明公开了一种梯级水库发电调度方法及系统，属于水库优化调度领域。方法具体包括：利用梯级水库调度期末预留库容大小，确定梯级水库预留防洪库容分配方法集；根据各水库分配的预留防洪库容，通过水库水位‑库容曲线，推求预留防洪库容对应的调度期末水位大小，形成梯级水库调度期末水位集；利用梯级水库调度期初水位、末水位、水库的发电流量和约束条件，建立以梯级水电站发电量最大为目标的发电调度模型；采用确定性优化调度方法求解发电调度模型，并筛选出梯级水库最优运行方式。本发明通过将流域调度期梯级水库预留防洪库容转换为调度期末水位约束，在保障防洪安全前提下最大化梯级水库发电效益，兼顾防洪效益和发电效益。CN112232659ACN112232659A权利要求书1/2页1.一种梯级水库发电调度方法，其特征在于，包括：利用梯级水库调度期末预留库容大小，推求梯级水库调度期末水位集；以梯级水库调度期初水位、梯级水库调度期末水位和水库的发电流量为输入，结合约束条件，建立以梯级水电站发电量最大为目标的发电调度模型；采用确定性优化调度方法求解发电调度模型后，根据梯级发电量大小，筛选出梯级水库最优运行方式。2.根据权利要求1所述的梯级水库发电调度方法，其特征在于，所述约束条件包括水量平衡约束、水位约束、水位变幅约束、流量约束、出力约束和梯级水量平衡约束。3.根据权利要求1或2所述的梯级水库发电调度方法，其特征在于，推求梯级水库调度期末水位集的方法为：利用梯级水库调度期末预留库容大小，确定梯级水库预留防洪库容分配方法集；根据各水库分配的预留防洪库容，通过水库水位-库容曲线推求预留防洪库容对应的调度期末水位大小，形成梯级水库调度期末水位集；其中，推求公式为：Z(t+1)＝fZV(V(t+1))；Z(t+1)为t时段末水位大小；fZV(·)表示水库水位-库容曲线函数；V(t+1)为t时段末的预留防洪库容。4.根据权利要求3所述的梯级水库发电调度方法，其特征在于，所述以梯级水电站发电量最大为目标的发电调度模型为：其中，E为调度期梯级电站总发电量；N为梯级电站数；T为调度总时段数；Ki为i电站的出力系数；Hi,t(t)和Ni,t(t)分别为i电站t时段的水头和平均出力；ΔT(t)为时段长度；Qi,fd(t)为i电站t时段水库的发电流量。5.根据权利要求1所述的梯级水库发电调度方法，其特征在于，所述筛选梯级水库最优运行方式的方法为：基于梯级电站上、下游顶托的条件，采用动态规划方法，获取各水库初始调度线；基于各水库初始调度线，利用逐步逼近方法和逐步优化方法，以梯级电站发电量最大为目标，获取梯级水库最优运行方式。6.一种基于权利要求1所述的梯级水库发电调度方法的系统，其特征在于，包括：调度期初水位采集模块、调度期末水位采集模块、模型建立模块、计算模块和筛选模块；模型建立模块的输入端连接调度期初水位采集模块和调度期末水位采集模块的输出端；其以梯级水库调度期初、末水位和水库的发电流量为输入，结合约束条件，建立以梯级水电站发电量最大为目标的发电调度模型；调度期末水位采集模块用于利用梯级水库调度期末预留库容大小，推求梯级水库调度期末水位集；计算模块用于采用确定性优化调度方法求解发电调度模型；筛选模块用于根据梯级发电量大小，筛选出梯级水库最优运行方式。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，调度期末水位采集模块包括分配单元和调度期末水位计算模块；分配单元用于利用梯级水库调度期末预留库容大小，确定梯级水库预留防洪库容分配2CN112232659A权利要求书2/2页方法集；调度期末水位计算模块用于根据各水库分配的预留防洪库容，通过水库水位-库容曲线推求预留防洪库容对应的调度期末水位大小，形成梯级水库调度期末水位集；其中，推求公式为：Z(t+1)＝fZV(V(t+1))；Z(t+1)为水库t时段末水位大小；fZV(·)表示水库水位-库容曲线函数；V(t+1)为水库t时段末的预留防洪库容。8.根据权利要求6或7所述的系统，其特征在于，模型建立模块获取的发电调度模型为：其中，E为调度期梯级电站总发电量；N为梯级电站数；