梯级水电站经济运行研究

摘要

水电作为一种重要的绿色可再生能源，一直以来国内外都在对其进行充分地开发和利用。随着我国电力市场机制的逐步建立和完善，水电站的经济调度将成为保证电力系统安全和经济运行的重要技术工作之一，直接关系到水电厂的安全经济运行和整个电网的经济效益及水资源的合理有效利用，目前已受到电力系统各级运行和管理部门的极大重视。
　　 本文首先简述了目前国内外梯级水电站优化调度的研究情况。
　　 然后介绍了梯级水电站的工况特征，并对水电站的经济运行进行了概述，详细分析了梯级水电站间的水力联系。列举了一些梯级水电站经济运行的优化准则，并结合目前电力市场环境下的分时电价制度建立乌江梯级水电站的经济运行准则，即分时电价制度下梯级水电站日发电效益和期末水库存水的效益最大，建立了乌江梯级水电站经济运行的数学模型。同时，建立了梯级水电站约束条件的数学模型，包括梯级间的约束条件和水电站自身的约束条件。
　　 通过对几种梯级水电站群优化调度算法的比较，如动态规划法、逐次逼近算法(POA算法)、网络分析法、神经网络模型法、遗传算法(GA)、粒子群优化算法(PSO)等，粒子群算法在求解大规模复杂问题上具有许多不可比拟的优越性，如：实现简单、收敛速度快、不依赖于目标函数的解析性质、不存在维数灾等，为求解水电站群优化调度问题提供了一条新的途径。
　　 最后，结合乌江流域4个梯级水电站群的经济运行，应用改进粒子群算法对其寻优，显示改进粒子群算法良好的寻优能力。本文也对乌江梯级集控中心监控系统的设计及工程实现做了粗浅的研究。
　　 该课题对今后乌江流域梯级水电站群的经济运行具有理论参考意义，并为今后进行更加深入的研究打下良好的基础。