梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的理論與實(shí)踐——以烏江梯級水庫群為例.pdf

1、隨著西部大開發(fā)和“西電東送”項(xiàng)目的實(shí)施，我國已建或正在建設(shè)12大水電基地，近20個梯級水庫群，逐步形成由多個調(diào)節(jié)性能較好的水庫組成梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度局面，以單一水庫或一庫多級式的梯級水庫為對象的水庫調(diào)度理論已經(jīng)不能解決高維梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度中存在的問題；烏江梯級水庫群是我國目前已建梯級水庫中，調(diào)節(jié)性能最好、調(diào)度最為復(fù)雜梯級水庫群之一。因此，本文以烏江梯級水庫群為對象，進(jìn)行梯級水庫群發(fā)電調(diào)度研究，不僅具有理論和實(shí)用價值，更具有普遍推廣的現(xiàn)

2、實(shí)意義。 本論文以烏江梯級水庫群發(fā)電調(diào)度需要為基礎(chǔ)，主要研究了多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位變化規(guī)律、梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的模型方法、梯級水庫調(diào)度圖的制定以及發(fā)電調(diào)度軟件系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)等問題。取得了以下主要成果： (1)本文分析了影響多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位的主要因素。結(jié)合目前中長期徑流預(yù)報水平和電力調(diào)度現(xiàn)狀，計算了不同起調(diào)水位、不同來水頻率組合下，洪家渡多年調(diào)節(jié)水庫年末合理消落水位；將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的決策樹方法應(yīng)用到分析年末

3、消落水位與其影響因素之間的關(guān)系中，建立了洪家渡多年調(diào)節(jié)水庫年末消落水位控制規(guī)則——決策樹； (2)隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，維數(shù)災(zāi)是梯級水庫聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的瓶頸，如何提高求解精度和求解效率一直是水庫調(diào)度領(lǐng)域的重要研究課題。結(jié)合粒子群算法和差分演化算法各自得特點(diǎn)，本文對其進(jìn)行了改進(jìn)，并將其應(yīng)用到高維梯級水庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度中。粒子群算法的改進(jìn)表現(xiàn)在提出了求解含有約束條件優(yōu)化問題的約束處理機(jī)制和動態(tài)慣性權(quán)值；差分演化算法的改進(jìn)在于提出了一種非

4、參數(shù)懲罰的約束處理辦法．應(yīng)用改進(jìn)算法求解梯級水庫調(diào)度，能有效克服由于維數(shù)多、約束條件復(fù)雜帶來的效率低、精度低的問題。 (3)本文確定了梯級水庫群長期負(fù)荷分配的最優(yōu)準(zhǔn)則，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型——調(diào)度期末梯級蓄能最大模型，并提出了一種新的求解方法——動態(tài)搜索法。 (4)本文提出了梯級水庫面臨時段總能量的概念。將優(yōu)化與常規(guī)方法相結(jié)合，制定了以梯級總能量為狀態(tài)變量的梯級水庫群總調(diào)度圖，采用調(diào)度期末梯級蓄能最大模型對梯級水庫出力進(jìn)

5、行合的分配。 (5)發(fā)電會商是發(fā)電調(diào)度的一個中心環(huán)節(jié)。本文分析了發(fā)電會商系統(tǒng)構(gòu)建理論和基本流程，建立了B/S與C/S相結(jié)合的發(fā)電會商體系結(jié)構(gòu)，確定了發(fā)電會商的基本思路，篩選了發(fā)電會商因子。 (6)針對烏江梯級水庫群聯(lián)合調(diào)度問題，以梯級水庫發(fā)電效益最大為目標(biāo)，以本文建立的模型和提出的方法為理論支撐，本文開發(fā)了四層B/S與C/S相結(jié)合的烏江梯級水庫群發(fā)電調(diào)度軟件，并介紹了軟件的主要功能。該軟件已成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中，取得了