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《郑州大学》 2010年
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梯级水电站优化运行研究与应用

郑慧涛  
【摘要】: 我国水能资源蕴藏丰富,优先发展水电是我国最重要的能源与环境战略。水电能源的开发和利用对于发展国民经济提高人民生活水平具有巨大的推动作用。在肯定水电开发的同时,必须认识到水电的发展还缺乏稳定有效地运行机制,在高效节能方面还有很长的路要走。因此,对水电站优化运行进行科学研究,进一步完善理论,建立和开发新模型,研究新方法和新技术具有重要的意义和价值。 本文首先阐述了梯级水电站优化运行的研究背景和国内外研究现状,在此基础上结合电力市场改革,依次针对梯级水电站中长期优化调度、短期优化调度和厂内经济运行的模型和求解算法展开研究和探讨,主要包括: (1)市场环境下梯级水电站优化运行模型的建立。随着电力市场改革的推进,发电侧追求的目标和优化准则发生了变化,发电量最大不再意味着发电效益最大。这对这种变化,在保证电力生产安全、优质的前提下,结合电力市场的实际需求状况,考虑不同时段的峰谷、丰枯电价,建立了梯级水电站的发电效益最大优化模型。 (2)基于开度控制的水电站厂内经济运行模型的建立。针对部分水电站实时测流存在困难,厂内经济运行无法真正实施的问题,通过对水轮机等开度线的数字化处理,建立了基于开度控制的水电站厂内经济运行模型。同时,建立二次寻优模型,对其中存在的综合误差进行修正。 (3)微粒群优化算法的改进。引入微粒群优化算法(PSO)求解高维优化问题。针对标准微粒群算法易陷入局部最优的问题,采用惯性权重的余弦递减策略,并根据各微粒的不同认知程度采取不同的进化策略,构建新的收敛判定规则,建立了改进的微粒群优化算法(MPSO)。 (4)结合工程实例,对不同优化模型进行模拟计算和对比分析,结果表明发电效益最大模型、基于开度控制的厂内经济运行模型及二次寻优模型都具有很好的实用性和精确性。同时,采用DP、PSO和MPSO对优化模型进行求解,结果对比分析表明MPSO在求解高维优化问题的精度和速度上均具有较好性能,
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TV737

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