基于电力市场梯级水电站短期优化调度研究

论文摘要

针对梯级水电站短期调度问题,引入优化调度的理论、方法,考虑分时电价对水电站运行的影响,在综述水库优化调度模型求解方法的基础上,对电力市场下梯级水电站短期优化调度作了较为深入的研究。以黄河上游李家峡、公伯峡、苏只三座梯级水电站为研究对象,建立了单库优化调度模型和联合优化调度模型,采用优化算法对其进行求解,对模型效果进行实例计算分析,论文的主要研究内容和成果如下：(1)对梯级水电站短期优化调度问题进行了数学描述,分析了其优化准则,并进行选择。(2)在短期优化调度中建立了梯级发电量最大模型、耗水量最小模型和发电效益最大模型,采用动态规划法、遗传算法和模拟退火算法等几种常见的优化算法对模型进行求解。(3)对短期发电优化调度任务进行了深入的分析,从优化开机台数、单库优化和梯级联合优化三个方面分析了调度任务的实施。(4)采用本文建立的优化模型,以黄河上游李家峡、公伯峡、苏只三座梯级水电站为实例,对模型效果进行了检验,获得了满意的结果。(5)借鉴国内已实行分时电价地区的经验,在本文的实例计算分析中考虑分时电价因素,并对分时电价对不同电站运行方式的影响进行了研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 水库调度概论
• 1.1.1 水库优化调度的意义
• 1.1.2 梯级水库优化调度
• 1.1.3 梯级电站短期优化调度问题的提出
• 1.2 优化调度在国内外的研究现状
• 1.2.1 国外的研究情况
• 1.2.2 国内的研究情况
• 1.3 研究的主要内容及技术路线
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 研究的技术路线
• 1.4 本章小结
• 2 梯级水电站短期优化调度问题描述
• 2.1 概述
• 2.2 电站基本参数
• 2.2.1 出力
• 2.2.2 水位与水头
• 2.3 分时电价
• 2.4 优化准则的选择
• 2.4.1 梯级水电站发电量最大
• 2.4.2 梯级水电站发电收益最大
• 2.5 约束条件
• 2.6 本章小结
• 3 梯级水电站短期优化调度模型及求解
• 3.1 水电站（群）短期发电优化调度模型的建立
• 3.1.1 发电量最大模型
• 3.1.2 耗水量最小模型
• 3.1.3 发电效益最大模型
• 3.2 水电站（群）短期发电优化调度模型求解方法
• 3.2.1 动态规划法
• 3.2.2 遗传算法
• 3.2.3 模拟退火算法
• 3.3 水电站（群）短期发电优化调度任务分析与实施
• 3.3.1 调度任务分析
• 3.3.2 调度任务实施
• 3.4 本章小结
• 4 梯级水电站短期优化应用实例
• 4.1 黄河上游水电站基本情况
• 4.1.1 李家峡水电站
• 4.1.2 公伯峡水电站
• 4.1.3 苏只水电站
• 4.1.4 梯级电站运行关系
• 4.2 参数确定
• 4.2.1 区间传播时间的确定
• 4.2.2 N-H-Q关系
• 4.2.3 水位库容关系
• 4.2.4 下游水位流量关系
• 4.2.5 电价
• 4.2.6 约束条件确定
• 4.2.7 初始条件
• 4.3 优化结果
• 4.3.1 不考虑电价因素
• 4.3.2 考虑电价因素
• 4.4 优化调度结果分析
• 4.4.1 不考虑电价因素
• 4.4.2 考虑电价因素
• 4.4.3 结果分析
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的主要成果
• 附件