一庫多級式梯級庫群短期優(yōu)化調度及并行計算研究.pdf

1、作為優(yōu)質清潔能源，水電具有顯著的調峰調頻優(yōu)勢，在我國近十年來得到了空前發(fā)展。為了最大限度地利用水頭優(yōu)勢，增發(fā)水電電量，我國梯級流域特別是中小流域大多采用一庫多級式開發(fā)方式，這些梯級電站群的特點是以調節(jié)性能較好（如多年、年、季調節(jié)）、庫容較大的大型水電站做為龍頭水電站，下游往往具有一級或多級高水頭小庫容、調節(jié)能力較差的水電群。梯級電站優(yōu)化調度過程中，依靠龍頭電站的補償調節(jié)作用，一庫多級式梯級可以在不增加工程規(guī)模的條件下顯著增加整個梯級的保

2、證出力和發(fā)電量，同時合理的調度方式可以使梯級電站具有更好的調峰調頻效果，顯著改善電源質量。研究一庫多級式梯級電站群優(yōu)化調度方式對電網安全、穩(wěn)定、高效運行具有重要的意義。然而一庫多級梯級短期優(yōu)化調度面臨計算電站數目較多、上下游電站間存在嚴格的水力電力聯(lián)系及復雜的流量滯時關系等問題，使得計算求解異常復雜。結合實際工程，本文從梯級滯時關系推求、給定復雜約束的優(yōu)化調度及通過并行提高求解效率等方面進行深入研究，主要內容包括:
　　(1)上下

3、游電站間流量滯時是影響梯級電站群短期優(yōu)化調度中水量計算及調度結果合理性的重要因素。闡述了上下游電站滯時關系的常規(guī)推求方法，以馬斯京根法為基礎，以流量動態(tài)滯時為目標，構建了三段流量滯時關系曲線模擬模型，同時采用最小二乘法對模型參數進行求解，以沙溪流域安砂與貢川電站梯級的豐平枯實際資料進行計算、分析和驗證，計算結果表明該方法的合理性和實用性。
　　(2)一庫多級式水電站群短期優(yōu)化調度是研究調度期較短時間內逐時段各水電站最優(yōu)蓄放水策略與

4、負荷分配方案，以達到梯級總效益最大的目標。該方案有利于協(xié)調電網和梯級電站之間的關系，維持電網的安全、穩(wěn)定運行。在充分分析一庫多級式梯級電站之間水力電力聯(lián)系的基礎上，通過考慮峰谷電價因素，分別建立了給定負荷過程的梯級蓄能最大模型和基于分時電價的梯級發(fā)電效益最大模型，利用POA對模型進行求解。以沙溪流域梯級電站群為例進行了仿真計算，結果表明了模型的合理性及方法的有效性。
　　(3)粒子群優(yōu)化算法是求解梯級電站群優(yōu)化調度問題的經典優(yōu)化方

5、法，但是在求解大規(guī)模電站群短期優(yōu)化調度時，計算量較大導致計算耗時過長，無法滿足實際需求。利用Fork/Join多核并行框架設計實現(xiàn)了一種基于粒子群算法的并行計算方法對一庫多級式梯級電站群短期發(fā)電量最大模型進行優(yōu)化求解。以沙溪梯級電站群為例進行了仿真計算，結果表明了多核并行粒子群算法可以顯著提高計算效率，大幅度縮減計算耗時，為一庫多級式梯級庫群短期優(yōu)化調度的求解提供了技術參考。
　　最后對一庫多級式梯級電站群短期優(yōu)化調度并行算法研究