甘肃电网黄河梯级水电站短期经济调度研究

摘要

梯级水电站群短期经济调度是电网优化运行的重要组成部分,正确、合理的安排梯级水电站群的运行方式对整个电网的安全、稳定、经济运行至关重要.该文针对甘肃电力系统对黄河上游梯级水电站群的调度一直以经验为依据的状况,提出了一个符合实际的梯级水电站群短期经济调度模型,在四个水电站之间实现了优化调度.该文在对水电厂运行特点进行分析的基础上,提出了水轮机的最优出力曲线和最优耗水曲线的关系表达式.以此作为建立数学模型的基础.同时,该文还分析了制约梯级水电站各个因素,将原问题化为一个有约束非线性规划问题.以在一个调度周期梯级水电站群耗能量最低做为优化目标,以各种限制条件作为约束条件建立了数学模型,并用罚函数对该问题进行了求解,在满足电网给定的梯级水电站日负荷和各项综合利用要求的同时,得到黄河上游梯级水电站的最优日运行方式,并验证其的确优于目前的调度方式.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1黄河上游梯级水电站概况

1.2梯级水电站短期经济调度的发展

1.3论文简介

1.4本文的主要工作

第2章梯级水电厂短期经济调度

2.1引言

2.2梯级水电厂群短期经济调度概述

2.3梯级水电厂群短期经济调度问题的提出

2.4梯级水电厂群短期经济调度的定义

2.5甘肃电网梯级水电厂群短期经济调度的现状

2.6梯级水电站群短期经济调度的意义

2.7小结

第3章水电厂运行特性

3.1水力发电系统

3.1.1水流的能量

3.1.2水能-电能系统

3.2水电站主要水利参数

3.2.1水电站水头

3.2.2水电站的流量

3.3水电站的主要运行设备特性

3.3.1水轮机特性曲线

3.3.2发电机特性

3.3.3水电站机组段特性

3.3.4水电站特性曲线

3.4电力系统中的水电站

3.4.1电力系统及其负荷

3.4.2水电厂在电力系统中的工作位置

3.5小结

第4章甘肃电网梯级水电站短期经济调度的数学模型

4.1目标函数

4.2约束条件

4.2.1系统负荷平衡约束

4.2.2梯级水电站中各机组的出力限制

4.2.3梯级水电站流量限制

4.2.4梯级水电站引用水电限制

4.2.5梯级水电站最小出库流量限制

4.2.6梯级水电站最小技术出力限制

4.2.7梯级水电站之间的水量平衡约束及水库库容约束

4.3小结

第5章非线性规划问题的算法

5.1无约束非线性规划问题的求解

5.1.1梯度法

5.1.2牛顿法

5.1.3共轭梯度法

5.1.4变尺度法

5.2有约束非线性规划的解决

5.2.1罚函数法

5.2.2乘子法

5.2.3逐步线性化法

5.3小结

第6章优化仿真计算

6.1刘、盐、八、大四级梯级水电站的相关数据

6.1.1水轮机的最优运行曲线

6.1.2约束条件中的相关参数

6.2算例

6.2.1模型的简化

6.2.2计算结果分析

6.3小结

第7章结论

7.1本文的主要内容及成果

7.2以后的工作

致谢

参考文献

附录