有效
一种兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法
王嘉阳、周保荣、姚文峰、毛田
南方电网科学研究院有限责任公司
摘要
本发明公开了一种兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,包括:获取电网系统的参数数据;其中,所述参数数据包括时段参数、水电站参数和电网负荷参数;根据所述参数数据构建剩余负荷最大值最小的目标函数;根据所述参数数据构建弃水流量之和最小的目标函数;根据所述剩余负荷最大值最小的目标函数和所述弃水流量之和最小的目标函数,引入分组水电站电量约束条件和水电优化调度的常规约束条件。采用本发明实施例,能够在考虑电网调峰需求和水电弃水控制要求下,合理分解分组水电站群的月度电量。
1.一种兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,包括:获取电网系统的参数数据;其中,所述参数数据包括时段参数、水电站参数和电网负荷参数;根据所述参数数据构建剩余负荷最大值最小的目标函数;其中,所述剩余负荷最大值最小的目标函数为:其中,F 1 为剩余负荷的最大值;i为水电站编号;I为水电站总数;t为时段编号;T为时段总数;L t 为t时段的电网负荷值;p i,t 为水电站i在t时段的出力;根据所述参数数据构建弃水流量之和最小的目标函数;其中,所述弃水流量之和最小的目标函数为: 其中,F 2 为调度期内弃水流量之和;s i,t 为水电站i在t时段的弃水流量;ω i,t 为0-1整数变量,用于标识水电站i在t时段是否满发,当水电站满发时,ω i,t =0;当水电站未满发时,ω i,t =1;根据所述剩余负荷最大值最小的目标函数和所述弃水流量之和最小的目标函数,引入分组水电站电量约束条件和水电优化调度的常规约束条件;其中,所述分组水电站电量约束条件为: 其中,j为发电商编号;Ω j 为隶属于发电商j的水电站集合;Δt为计算时段,Δt取15min或1h;E j 为隶属于发电商j的水电站电量要求;所述水电优化调度的常规约束条件包括水量平衡约束条件;所述水量平衡约束条件为: 其中,ν i,t 为水电站i在t时段末的库容;Q i,t 为水电站i在t时段的入库流量,由其直接上游水库出库汇入;I i,t 为水电站i在t时段的区间入库流量;u i,t 为水电站i在t时段的出库流量;q i,t 为水电站i在t时段的发电流量;所述水电优化调度的常规约束条件还包括水位约束条件,所述水位约束条件为:Z min,i ≤z i,t ≤Z max,i 公式(5);其中,z i,t 为水电站i在t时段末的水位值;z max,i 为水电站i的水位的上限;z min,i 为水电站i的水位的下限;所述水电优化调度的常规约束条件还包括起始水位约束条件,所述起始水位约束条件包括:z i,0 =Z i,0 公式(6);其中,z i,0 为调度期起始水位;Z i,0 为给定的调度期起始水位值。
2.如权利要求1所述的兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,所述水电优化调度的常规约束条件还包括发电流量约束条件,所述发电流量约束条件为:Q min,i ≤q i,t ≤Q max,i 公式(7);其中,Q max,i 为水电站i的发电流量的上限;Q min,i 为水电站i的发电流量的下限。
3.如权利要求1所述的兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,所述水电优化调度的常规约束条件还包括弃水流量约束条件,所述弃水流量约束条件为:0≤s i,t ≤S max,i 公式(8);其中,S max,i 为水电站i的弃水流量上限。
4.如权利要求1所述的兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,所述水电优化调度的常规约束条件还包括出库流量约束条件,所述出库流量约束条件为:U min,i ≤u i,t ≤U max,i 公式(9);其中,U max,i 为水电站i的出库流量的上限;U min,i 为水电站i的出库流量的下限。
5.如权利要求1所述的兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,所述水电优化调度的常规约束条件还包括出力约束条件,所述出力约束条件为:P min,i ≤p i,t ≤P max,i 公式(10);其中,P max,i 为水电站i的出力的上限;P min,i 为水电站i的出力的下限。
6.如权利要求1所述的兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,所述水电优化调度的常规约束条件还包括出力爬坡约束条件,所述出力爬坡约束条件为:|p i,t -p i,t-1 |≤ΔP max,i 公式(11);其中,ΔP max,i 为水电站i单时段最大出力升降限制。
7.如权利要求1所述的兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,所述水电优化调度的常规约束条件还包括电站发电水头约束条件,所述电站发电水头约束条件包括: 其中,h i,t 为水电站i在t时段的发电水头;zd i,t 为水电站i在t时段末的尾水位; 为水电站i在t时段的水头损失常数。
8.如权利要求7所述的兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法,其特征在于,所述水电优化调度的常规约束条件还包括水位库容关系约束条件,所述水位库容关系约束条件包括:z i,t =f zv (ν i,t )公式(13);其中,f zv (·)为水位库容关系函数,即表明z i,t 与ν i,t 具有相关性;所述水电优化调度的常规约束条件还包括尾水位泄量关系约束条件,所述尾水位泄量关系约束条件包括:zd i,t =f zu (u i,t )公式(14);其中,f zu (·)为尾水位泄量关系函数,即表明zd i,t 与u i,t 具有相关性;所述水电优化调度的常规约束条件还包括电站动力特性曲线约束条件,所述电站动力特性曲线约束条件包括:p i,t =f pqh (q i,t ,h i,t )公式(15);其中,f pqh (·)为电站出力、发电流量、发电水头三维关系函数,即表明p i,t 、q i,t 和h i,t 具有相关性。



