專利名稱：梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)，屬于梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水庫優(yōu)化調(diào)度旨在建立ー種以水庫為中心的水利水電系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù),根據(jù)水庫特性和綜合利用要求，擬定約束條件，然后求解由目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成的系統(tǒng)方程組，使目標(biāo)函數(shù)取得極值的水庫調(diào)度方法。梯級水電站優(yōu)化調(diào)度的目的是以非工程措施提高水(能)資源利用率，增加水庫效益。水庫群優(yōu)化調(diào)度研究主要需解決兩方面的問題，ー是如何確定水庫的最優(yōu)準(zhǔn)則并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；ニ是如何選擇求解數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)方法。水庫優(yōu)化調(diào)度的研究已有較長的歷史，其理論研究目前已在許多大中型水庫調(diào)度 中得到應(yīng)用。從1955年，美國的Little采用Markov過程原理建立了水庫調(diào)度隨機(jī)動態(tài)規(guī)劃模型，標(biāo)志著用系統(tǒng)科學(xué)方法研究水庫優(yōu)化調(diào)度的開始。其后，隨著系統(tǒng)科學(xué)以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，水庫優(yōu)化調(diào)度先后掀起了多次熱潮，提出了眾多的隨機(jī)模型和確定性模型，可以說系統(tǒng)科學(xué)的每ー步發(fā)展，均在水庫優(yōu)化調(diào)度研究中有所反映?？v觀國內(nèi)外水庫優(yōu)化調(diào)度研究歷史，水庫優(yōu)化調(diào)度研究主要集中在模型和算法上，且研究對象大都是單一水庫電站，對于具有兩個以上年調(diào)節(jié)性能水庫組成的梯級水庫群的優(yōu)化調(diào)度，無論在最優(yōu)準(zhǔn)則、目標(biāo)函數(shù)、模型求解算法、水庫電站約束條件，還是在水調(diào)與電調(diào)之間的聯(lián)系等方面，目前還沒有ー套成熟完善的理論?？梢?，如何協(xié)調(diào)梯級水庫優(yōu)化調(diào)度優(yōu)化變量及約束條件眾多與計算效率及結(jié)果合理性之間的矛盾，在兼顧效益與速率的同時尋求梯級水電站優(yōu)化調(diào)度的模型與求解算法仍是當(dāng)前水庫優(yōu)化調(diào)度理論研究的重點和難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)，能夠協(xié)調(diào)梯級水庫優(yōu)化調(diào)度優(yōu)化變量及約束條件眾多與計算效率及結(jié)果合理性之間的矛盾，獲得最優(yōu)的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方案。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，包括以下步驟SI，調(diào)度服務(wù)器建立并存儲梯級發(fā)電量最大模型、兼顧保證出力的梯級發(fā)電量最大模型和梯級蓄能最大模型這三種中長期優(yōu)化調(diào)度模型；S2，調(diào)度服務(wù)器根據(jù)發(fā)電優(yōu)化目標(biāo)選擇最優(yōu)的中長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型；S3，數(shù)據(jù)采集裝置采集模型求解所需材料，調(diào)度服務(wù)器選擇算法來求解中長期優(yōu)化調(diào)度模型；S4，調(diào)度服務(wù)器生成并輸出中長期發(fā)電調(diào)度優(yōu)選方案。對三種中長期優(yōu)化調(diào)度模型進(jìn)行敘述I、梯級發(fā)電量最大模型的目標(biāo)函數(shù)
權(quán)利要求
1.一種梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟 Si，調(diào)度服務(wù)器建立并存儲梯級發(fā)電量最大模型、兼顧保證出力的梯級發(fā)電量最大模型和梯級蓄能最大模型這三種中長期優(yōu)化調(diào)度模型； S2，調(diào)度服務(wù)器根據(jù)發(fā)電優(yōu)化目標(biāo)選擇最優(yōu)的中長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型； S3，數(shù)據(jù)采集裝置采集模型求解所需材料，調(diào)度服務(wù)器選擇算法來求解中長期優(yōu)化調(diào)度模型； S4，調(diào)度服務(wù)器生成并輸出中長期發(fā)電調(diào)度優(yōu)選方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于若發(fā)電優(yōu)化目標(biāo)是使調(diào)度期內(nèi)梯級發(fā)電量最大，則選擇梯級發(fā)電量最大模型，并采用逐次逼近動態(tài)規(guī)劃算法、大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法或加速遺傳算法對該模型進(jìn)行求解。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于若發(fā)電優(yōu)化目標(biāo)是使梯級水庫在供水期為電網(wǎng)提供盡可能大的、均勻可靠的出力，充分發(fā)揮梯級電站的容量效益，則選擇兼顧保證出力的梯級發(fā)電量最大模型，并采用逐次逼近動態(tài)規(guī)劃算法或大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法對該模型進(jìn)行求解。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于若發(fā)電優(yōu)化目標(biāo)是使下游水庫多發(fā)電，以滿足系統(tǒng)負(fù)荷要求，上游水庫多蓄水，以滿足系統(tǒng)蓄能最大要求，則選擇梯級蓄能最大模型，并采用動態(tài)搜索法或快速分配法對該模型進(jìn)行求解。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，步驟S3中的模型求解材料包括調(diào)度期初水庫蓄水位、調(diào)度期末水庫控制水位、調(diào)度期內(nèi)徑流過程、水庫物理特性、水庫及電站設(shè)計參數(shù)、電站出力特性和水庫綜合利用要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟S3還包括建立多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位預(yù)測模型，求解多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位預(yù)測模型，得到多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位運(yùn)行規(guī)則，并綜合水庫未來時期內(nèi)的來、用水情況，預(yù)測水庫年末可能的消落水位，以此作為發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型求解的邊界條件，進(jìn)而制定最優(yōu)發(fā)電調(diào)度方案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位預(yù)測模型包括多目標(biāo)耦合預(yù)測模型和基于數(shù)理統(tǒng)計挖掘的逐步回歸預(yù)測模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于中長期發(fā)電調(diào)度優(yōu)選方案包括繪制優(yōu)化調(diào)度圖和建立調(diào)度函數(shù)。
9.實現(xiàn)權(quán)利要求I 8所述方法的一種梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包括調(diào)度服務(wù)器(7)和數(shù)據(jù)采集裝置(3);數(shù)據(jù)采集裝置(3)，用于采集模型求解所需材料；調(diào)度服務(wù)器(7)上設(shè)有 優(yōu)化調(diào)度模型庫(I)，用于建立并存儲梯級發(fā)電量最大模型、兼顧保證出力的發(fā)電量最大模型和梯級蓄能最大模型這三種中長期優(yōu)化調(diào)度模型； 模型選擇模塊(2)，用于根據(jù)發(fā)電優(yōu)化目標(biāo)選擇最優(yōu)的中長期優(yōu)化調(diào)度模型； 算法庫(4)，用于存儲求解中長期優(yōu)化調(diào)度模型的算法，算法包括逐次逼近動態(tài)規(guī)劃算法、大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法、加速遺傳算法、動態(tài)搜索法和快速分配法； 方案生成模塊(5)，用于生成中長期發(fā)電調(diào)度優(yōu)選方案； 方案輸出模塊(6),用于輸出中長期發(fā)電調(diào)度優(yōu)選方案； 其中，模型庫(I)、模型選擇模塊(2)、算法庫(4)、方案生成模塊(5)和方案輸出模塊(6)順次連接；數(shù)據(jù)采集裝置(3)與算法庫(4)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于調(diào)度服務(wù)器(7)還包括年末消落水位預(yù)測模型庫(8)，與算法庫(4)連接，用于存儲多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位預(yù)測模型，該模型包括多目標(biāo)耦合預(yù)測模型和基于數(shù)理統(tǒng)計挖掘的逐步回歸預(yù)測模型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟S1，調(diào)度服務(wù)器建立并存儲梯級發(fā)電量最大模型、兼顧保證出力的梯級發(fā)電量最大模型和梯級蓄能最大模型這三種中長期優(yōu)化調(diào)度模型；S2，調(diào)度服務(wù)器根據(jù)發(fā)電優(yōu)化目標(biāo)選擇最優(yōu)的中長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型；S3，數(shù)據(jù)采集裝置采集模型求解所需材料，調(diào)度服務(wù)器選擇算法來求解中長期優(yōu)化調(diào)度模型；S4，調(diào)度服務(wù)器生成并輸出中長期發(fā)電調(diào)度優(yōu)選方案。本發(fā)明能夠協(xié)調(diào)梯級水庫優(yōu)化調(diào)度優(yōu)化變量及約束條件眾多與計算效率及結(jié)果合理性之間的矛盾，獲得最優(yōu)的梯級水庫群中長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度方案。
文檔編號G06Q50/06GK102867275SQ20121028857
公開日2013年1月9日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者何光宏, 黃強(qiáng), 戴建煒, 李澤宏, 吳成國, 肖燕, 張永永 申請人:貴州烏江水電開發(fā)有限責(zé)任公司