“一库两级”梯级水电站短期调度方法研究

摘要

经过多年的流域梯级滚动开发，我国西南特大流域水电系统普遍形成“一库多级”调度运行局面，其特点是以调节能力较好的大型水库为龙头，下游配以一个或多个库容小、水头高、调节能力相对较差的水电站，目的是充分利用“龙头”水库的调蓄作用，提高流域梯级的水能利用效率。由于上下游梯级电站差异极大的调节能力、敏感的水头、复杂的引水方式、电厂和电网的特殊需求等，给“一库两级”水电站群调度运行带来很大困难。 本文围绕“一库两级”水电站群短期调度问题，以红水河干流天生桥梯级为实例，基于水电站实际运行大数据分析，开展了梯级水电站电量匹配、日发电计划编制和跨省电力协调分配的方法研究，主要成果如下： （1） 针对“一库两级”梯级电站日计划电量匹配问题，提出了上下游电量匹配的方法。通过对大量历史数据进行收集、清理，选取影响发电量的关键因子，控制单一变量，用线性回归的方法来从历史数据寻找其日发电量的数值关系，进一步得出梯级日电量的匹配关系。经过实例模拟，本文方法可以很好的匹配上下游电量，进一步减小了之后的发电计划制定难度，具有一定的实际运用价值。 （2） 针对“一库两级”梯级电站日前发电计划编制问题，考虑上下游水库流量的敏感性、限制区、理想出力点等复杂约束，提出了耦合聚类和决策树的水电站日调度方法。引入聚类分析和决策树的大数据处理技术，基于大量历史数据，寻找历史上相似情景下的电厂发电计划，结合面临日实际需求，进行局部调整，作为电站的面临日的发电计划。经过实例分析，本方法的发电计划与实际出力过程有较高的一致性，并满足了实际工程运行的一些特殊需求，具有较强的实用性。 （3） 针对梯级水电跨省电力协调分配问题，提出了响应多电网调峰需求的水电输送计划协调方法。构建了以余荷均方差最小为目标的MINLP模型，引入理想点方法处理多目标优化，并借助lingo求解器实现快速求解，最后引入经济学边际分析理论，进行方案决策。实例分析表明，本文方法在调节电网的峰谷差和余荷波动方面优于实际调度方法。 最后对本硕士论文研究内容做了总结，并对有待改善之处进行了展望。

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5-张楠男

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