該文建立了三個(gè)復(fù)雜的清江流域梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型,其中包括了蓄水位約束、用水約束、出力約束,利用poa(逐步逼近法)法解決水電站群的優(yōu)化問(wèn)題,較大的提高了水庫(kù)效益,獲得較為滿意的結(jié)果。

遺傳算法是一種簡(jiǎn)單、適用的搜索方法,經(jīng)常用于解決非線性復(fù)雜的問(wèn)題。水庫(kù)群的最優(yōu)調(diào)度問(wèn)題,就是利用搜索算法根據(jù)水庫(kù)群進(jìn)出水和綜合利用情況,把水電站水庫(kù)看作一個(gè)系統(tǒng),把系統(tǒng)的各元素,輸入/輸出參數(shù)等簡(jiǎn)化和假設(shè)后建立簡(jiǎn)化通用的數(shù)學(xué)模型,用搜索算法對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化仿真,得出最優(yōu)解。

基于西江公司水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng),探討研究其所屬的梯級(jí)貴港和桂平2座水電站短期優(yōu)化聯(lián)合調(diào)度,建立了梯級(jí)發(fā)電量最大模型和考慮調(diào)峰約束模型,介紹了\"離散微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃(dddp)算法\"的求解方法,并利用該方法進(jìn)行了具體實(shí)例計(jì)算,深入分析了枯、平、豐3種不同流量的來(lái)水日下發(fā)電量最大模型的優(yōu)化結(jié)果和考慮調(diào)峰約束的影響,為公司梯級(jí)水電站合理安排負(fù)荷分配提供一定的借鑒。

水庫(kù)調(diào)度圖是水庫(kù)運(yùn)行的重要指導(dǎo)工具,現(xiàn)有研究主要集中在單庫(kù)調(diào)度圖或單梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度圖,針對(duì)多子梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度圖研究較少。本文圍繞雅礱江–金沙江–長(zhǎng)江梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題,考慮以子梯級(jí)龍頭電站作為各子梯級(jí)調(diào)控主導(dǎo)電站,結(jié)合二灘、溪洛渡、向家壩和三峽水電站單庫(kù)調(diào)度圖,以＂龍頭電站水位-梯級(jí)總出力＂形式編制形成各子梯級(jí)初步調(diào)度圖;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合水庫(kù)蓄放水判別系數(shù)k值的梯級(jí)出力分配方式,提出基于聯(lián)合調(diào)度圖的梯級(jí)電站模擬調(diào)度規(guī)則,以子梯級(jí)和整個(gè)流域梯級(jí)水電系統(tǒng)多年平均發(fā)電量最大為目標(biāo),建立梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度圖優(yōu)化模型,采用自適應(yīng)離散微分逐步優(yōu)化算法進(jìn)行模型求解,獲得雅礱江-金沙江-長(zhǎng)江梯級(jí)水電站群最優(yōu)的聯(lián)合調(diào)度圖,并進(jìn)行整個(gè)流域水電站群聯(lián)合調(diào)度模擬。計(jì)算結(jié)果表明,該聯(lián)合調(diào)度圖可以在兼顧各子梯級(jí)保證出力的同時(shí),有效增加整個(gè)流域水電系統(tǒng)的總發(fā)電效益。

水庫(kù)調(diào)度圖是水庫(kù)運(yùn)行的重要指導(dǎo)工具,現(xiàn)有研究主要集中在單庫(kù)調(diào)度圖或單梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度圖,針對(duì)多子梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度圖研究較少。本文圍繞雅礱江–金沙江–長(zhǎng)江梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題,考慮以子梯級(jí)龍頭電站作為各子梯級(jí)調(diào)控主導(dǎo)電站,結(jié)合二灘、溪洛渡、向家壩和三峽水電站單庫(kù)調(diào)度圖,以\"龍頭電站水位-梯級(jí)總出力\"形式編制形成各子梯級(jí)初步調(diào)度圖;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合水庫(kù)蓄放水判別系數(shù)k值的梯級(jí)出力分配方式,提出基于聯(lián)合調(diào)度圖的梯級(jí)電站模擬調(diào)度規(guī)則,以子梯級(jí)和整個(gè)流域梯級(jí)水電系統(tǒng)多年平均發(fā)電量最大為目標(biāo),建立梯級(jí)水電站群聯(lián)合調(diào)度圖優(yōu)化模型,采用自適應(yīng)離散微分逐步優(yōu)化算法進(jìn)行模型求解,獲得雅礱江-金沙江-長(zhǎng)江梯級(jí)水電站群最優(yōu)的聯(lián)合調(diào)度圖,并進(jìn)行整個(gè)流域水電站群聯(lián)合調(diào)度模擬。計(jì)算結(jié)果表明,該聯(lián)合調(diào)度圖可以在兼顧各子梯級(jí)保證出力的同時(shí),有效增加整個(gè)流域水電系統(tǒng)的總發(fā)電效益。

郁江梯級(jí)水電站群由西津、仙依灘和桂航3座水電廠組成。針對(duì)西津電廠出力變化頻繁,加上西津下游兩電廠裝機(jī)容量較小,經(jīng)常出現(xiàn)棄水,用增量動(dòng)態(tài)規(guī)劃法進(jìn)行了聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度探索,同時(shí)介紹馬斯京根分段流量演算法。

為保證梯級(jí)水電站安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行,充分利用水資源,需要對(duì)梯級(jí)水電站進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。根據(jù)梯級(jí)水電站蓄能最大原則,全方位考慮梯級(jí)水電站運(yùn)行的約束條件,通過(guò)逐步搜索算法,對(duì)梯級(jí)水電站面臨時(shí)段的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,并根據(jù)優(yōu)化結(jié)果制定梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度規(guī)則。梯級(jí)水電站蓄能最大原則在短期能使梯級(jí)水電站蓄能最大,長(zhǎng)期能使梯級(jí)水電站群發(fā)電量達(dá)到最大,根據(jù)梯級(jí)水電站蓄能最大原則制定的梯級(jí)水電站,短期調(diào)度規(guī)則能夠使梯級(jí)水電站取得效益最大化。

梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度的優(yōu)化模型的確定在整個(gè)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行中起著非常重要的作用。文中提出一種新的梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的調(diào)度準(zhǔn)則——以單位水體發(fā)電電價(jià)最高優(yōu)先發(fā)電,在此基礎(chǔ)上建立梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型及其評(píng)價(jià)方法。首先建立基于四層水體的水庫(kù)能的水電站發(fā)電模型,在此基礎(chǔ)上提出單位水體發(fā)電電價(jià)的概念。建立優(yōu)化調(diào)度模型時(shí),將電力系統(tǒng)中的負(fù)荷變化和在電力市場(chǎng)機(jī)制下分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)的影響因素考慮在內(nèi)。該模型能較為客觀地反映梯級(jí)水電站運(yùn)行情況,能給系統(tǒng)調(diào)度員做出最佳調(diào)度決策提供一定的依據(jù)。優(yōu)化仿真計(jì)算結(jié)果證明該調(diào)度準(zhǔn)則具有可行性和適用性。

通過(guò)對(duì)烏江梯級(jí)水電站水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度工作的進(jìn)展情況和2004年烏江梯級(jí)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度實(shí)踐的分析,闡述了流域公司追求發(fā)電效益最大化的最佳途徑是利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù),實(shí)行梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)度,以增加梯級(jí)發(fā)電量。

針對(duì)三峽梯級(jí)水電站汛末蓄水調(diào)度的復(fù)雜問(wèn)題,以汛末蓄水、下游補(bǔ)水和梯級(jí)發(fā)電為目標(biāo),構(gòu)建了梯級(jí)聯(lián)合多目標(biāo)蓄水調(diào)度模型,提出了兩階段約束法對(duì)模型目標(biāo)進(jìn)行降維處理,進(jìn)而采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解模型,并通過(guò)對(duì)不同來(lái)水過(guò)程的調(diào)度計(jì)算與方案比較。結(jié)果表明,隨著三峽水庫(kù)汛末蓄水位的抬高,梯級(jí)向下游補(bǔ)水能力逐漸減弱;若三峽水庫(kù)汛末蓄水位相同,則梯級(jí)下游控制補(bǔ)水流量越大,梯級(jí)總發(fā)電量越大;若梯級(jí)下游控制補(bǔ)水流量相同,則汛末蓄水位越低,梯級(jí)發(fā)電量越大;下游控制補(bǔ)水流量越大,則梯級(jí)下泄流量越均勻,發(fā)電出力峰谷差越小,也越有利于下游通航安全。

松江河流域梯級(jí)電站群建成后,在聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方面上下游之間存在嚴(yán)重的"卡脖子"問(wèn)題。通過(guò)制定相應(yīng)的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方案,不僅緩解了"卡脖子"現(xiàn)象,而且有利于充分發(fā)揮各級(jí)電站的發(fā)電效益,使水能資源得以充分利用,實(shí)現(xiàn)共贏。

宏觀視角下的流域梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度金沙江區(qū)域梯級(jí)水電站邁入\"調(diào)控一體化\"時(shí)代長(zhǎng)江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度發(fā)展戰(zhàn)略流域梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的必要性及對(duì)節(jié)能減排的作用氣候變化條件下的三峽梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度長(zhǎng)江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度關(guān)鍵科技問(wèn)題探討

介紹分析梯級(jí)電廠水電聯(lián)合調(diào)度的技術(shù)和策略,以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成原則。

針對(duì)金沙江—雅礱江梯級(jí)多業(yè)主水電站群聯(lián)合調(diào)度補(bǔ)償效益問(wèn)題,建立了大規(guī)?；炻?lián)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型,并提出離散微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃(dddp)和逐步優(yōu)化算法(poa)相結(jié)合的自適應(yīng)混合方法,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模混聯(lián)水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題的高效求解。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合金沙江流域長(zhǎng)系列歷史徑流資料,進(jìn)行了不同建設(shè)運(yùn)行和聯(lián)合調(diào)度情景下梯級(jí)電站調(diào)度模擬,探究了金沙江中游梯級(jí)和雅礱江下游梯級(jí)的建設(shè)運(yùn)行及聯(lián)合調(diào)度對(duì)金沙江下游梯級(jí)的補(bǔ)償作用。結(jié)果表明,金沙江中游梯級(jí)和雅礱江下游梯級(jí)建設(shè)運(yùn)行可以增加金沙江下游梯級(jí)165.36×108kw·h的發(fā)電量;雅礱江下游梯級(jí)和金沙江下游梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度可增加梯級(jí)總發(fā)電量24.79×108kw·h,而金沙江中游梯級(jí)受較大保證出力的限制聯(lián)合調(diào)度效益不夠顯著,可以通過(guò)降低其梯級(jí)保證出力,以便有效提高聯(lián)合調(diào)度的補(bǔ)償效益。

針對(duì)傳統(tǒng)優(yōu)化算法在求解高維、復(fù)雜梯級(jí)水電站發(fā)電調(diào)度時(shí)易出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)”，或陷入局部最優(yōu)解的缺陷，本文提出了免疫蛙跳算法（isfla）。該算法將克隆選擇算法嵌入到混洗蛙跳算法框架中，對(duì)混合之后的蛙群構(gòu)造子群體執(zhí)行免疫克隆選擇操作，同時(shí)使用改進(jìn)的最差解更新方式提高其局部搜索能力。應(yīng)用實(shí)踐表明，通過(guò)將isfla與標(biāo)準(zhǔn)混洗蛙跳算法、粒子群算法以及逐步優(yōu)化方法對(duì)比，isfla在求解梯級(jí)水電站發(fā)電優(yōu)化問(wèn)題時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。

本文首先從目標(biāo)函數(shù)和約束條件兩個(gè)方面,介紹了梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的各類數(shù)學(xué)模型.然后對(duì)目前研究比較廣泛的各類優(yōu)化算法進(jìn)行了綜述.最后指出隨著水電能源的開(kāi)發(fā),梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度下一步可能的發(fā)展方向.

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,我國(guó)能源結(jié)構(gòu)也隨著不斷變化,水電資源作為一項(xiàng)重要能源,其發(fā)展好壞直接關(guān)系到我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展道路.梯級(jí)水電站作為水電的一種關(guān)鍵形式,必須對(duì)其進(jìn)行發(fā)電優(yōu)化調(diào)度,從而保證水資源得到合理利用.本文主要針對(duì)梯級(jí)水電站的主要特點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展方向,總結(jié)了我國(guó)的一些成果,并深入分析了其運(yùn)行過(guò)程中的主要問(wèn)題,通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,提出了新的調(diào)度模型.

闡述了中小流域梯級(jí)水電站實(shí)施聯(lián)合調(diào)度的有利條件及必要性,并以四川省甘孜州碩曲河梯級(jí)水電站為例,介紹了梯級(jí)聯(lián)合調(diào)度內(nèi)涵、管理模式及調(diào)度方式;分析了實(shí)施梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度所產(chǎn)生的效益。

http://www.***.*** 烏溪江梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度研究 芮鈞 國(guó)電自動(dòng)化研究院，江蘇南京（210003） e-mail：ruijun12@163.com 摘要：以烏溪江梯級(jí)水電站為例，詳細(xì)介紹了用逐步優(yōu)化算法求解梯級(jí)水電站發(fā)電優(yōu)化調(diào) 度的全過(guò)程。此方法可以獲得梯級(jí)各電站的最優(yōu)運(yùn)行方式，指導(dǎo)梯級(jí)各水電站的實(shí)際運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：烏溪江梯級(jí)電站，逐步優(yōu)化算法，優(yōu)化調(diào)度 1.引言 水電站的單庫(kù)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題，可以使用常規(guī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法來(lái)求解，其計(jì)算時(shí)間和計(jì)算精 度均能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要[1]。但是，梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度決策變量較多，且各水庫(kù)之間互 相影響，利用常規(guī)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃來(lái)求解會(huì)遇到維數(shù)災(zāi)問(wèn)題[2]。目前比較適合用于求解梯級(jí)水電 站優(yōu)化調(diào)度的算法主要有逐步優(yōu)化算法和基因遺傳算法。本文主要討論用逐步優(yōu)化算法求解 梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題的方法。 逐步優(yōu)化算法（

選取梯級(jí)發(fā)電量最大模型,采用具有精度高、收斂快的大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法對(duì)模型進(jìn)行求解,以烏江梯級(jí)電站為例,通過(guò)對(duì)流域不同頻率來(lái)水情況的發(fā)電量進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而總結(jié)了烏江梯級(jí)電站短期優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電規(guī)律,為短期調(diào)度計(jì)劃的制定提供了決策指導(dǎo)。

近些年頻發(fā)的極端干旱氣候條件對(duì)特大流域水電系統(tǒng)提出了更精細(xì)化的蓄能控制要求。該文考慮蓄能軌跡約束,提出一種基于等蓄能線的梯級(jí)水電站群蓄能控制優(yōu)化調(diào)度方法。引入可行域預(yù)壓縮策略,采用數(shù)學(xué)組合理論和等蓄能線,依蓄能控制指標(biāo)建立各時(shí)段梯級(jí)水庫(kù)可行水位組合曲面,將蓄能控制下的優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束問(wèn)題,并采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)高效求解。瀾滄江中下游梯級(jí)水電站群調(diào)度結(jié)果表明,通過(guò)精細(xì)化控制梯級(jí)蓄能可以有效提高發(fā)電效益,降低供電破壞風(fēng)險(xiǎn),與常規(guī)約束優(yōu)化方法相比,所提方法高效快速、切實(shí)可行。

對(duì)流域梯級(jí)水電站實(shí)施聯(lián)合調(diào)度,可以通過(guò)統(tǒng)籌管理和科學(xué)的計(jì)算,實(shí)現(xiàn)防洪、供水、航運(yùn)、泥沙、生態(tài)等綜合利用方面的效益最大化。目前,世界上很多國(guó)家都采用了這種梯調(diào)的方式管理水電站,我國(guó)也在流域梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度方面做了大量研究工作,其中很多已經(jīng)付諸實(shí)踐,并且收到了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效果。