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《华中科技大学》 2017年
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区域电网水电站群联合优化调度研究

张诚  
【摘要】:区域电网水电站群联合优化调度问题具有时间与空间的多维性、调度主体非单一、调度目标不同等特点,受水文气象、电网负荷、用水需求等因素制约,电力、水力耦合关系密切,是一类大规模、多约束、高维、非线性优化问题。随着我国水电能源建设的快速发展和全国互联电网格局的形成,流域梯级电站规模日益庞大,与电网接入关系日趋复杂。互联电网环境下,开展区域电网水电站群联合优化调度研究,探求发电量、调峰等不同调度目标间的协调关系,均衡多个供电区域的不同需求,充分挖掘区域内各水电站联合优化的综合效益,已成为水资源优化调度领域的研究热点和难点,是现阶段亟待解决的工程实际问题。为此,本文围绕全国电网互联背景下区域电网水电站群联合优化调度问题展开研究,主要研究内容和创新成果包括:(1)研究梯级水电站中长期优化调度求解的高效算法。在深入分析POA寻优机制的基础上,探求了影响算法全局收敛能力的关键因素,揭示了POA的两阶段寻优策略和梯级水电站优化调度在求解两阶段问题时传统的“自上而下逐电站”寻优模式对算法收敛能力的影响规律,进而提出了基于逐步差分和变阶段优化改进策略的变阶段逐步优化算法(VPPOA),有效削弱了原始算法在求解梯级水电站联合调度问题中对初始解的依赖性,在一定程度上保证算法收敛于全局最优解。实例研究表明所提算法有效克服了原始算法的局部收敛问题,算法效率更高,寻优结果更稳定,是一种求解梯级水电站联合优化调度问题高效实用的优化算法。(2)基于提出的VPPOA算法,进一步探讨梯级水电站中期多电网调峰问题,建立了以各电网日负荷分配的调峰总出力最大为目标的中期调峰调度模型。将中期调度时段日负荷分配过程嵌入中期优化调度模型中,以凝聚函数法进行目标函数转换,外层采用VPPOA算法求解,内层采用逐次切负荷算法进行日负荷分配。应用实例表明所提中期调峰出力最大模型相较于发电量最大模型,能够体现不同调度时段电网的电力电量平衡需求,调度结果具有更好的实际应用价值。(3)开展区域电网水电站群短期优化调度研究。围绕华中区域电网、省级电网、流域集控中心、水电厂组成的多级发电调度机构间信息不对称、调度目标各异,使得区域内电网水电难以统一优化调度的问题,提出一种“自下而上逐级上报,由上往下协调发布”的区域电网水电多级联合优化调度方法。并从电站和电网两个层面出发,分别提出了响应调峰需求的多目标日计划编制方法和区间正向切负荷法与区间反向切负荷法相结合的网省负荷协调优化分配方法。经验证,所提方法能进一步挖掘区域内直调水电站和国调电站本地存留电力的调峰潜力,协调多个供电区域的不同需求,提高华中区域范围内水电站统一调节能力,实现多级协同优化编制。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TV737

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