【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于水電站發(fā)電，尤其涉及一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法。
技術(shù)介紹
1、大型水庫產(chǎn)生的棄水量在月尺度、日尺度受入庫流量的影響容易造成來水波動不確定現(xiàn)象，從而造成棄水風(fēng)險，需要制定更加有效的短期棄水調(diào)度決策。近年來，已于有大量在水庫調(diào)度中解決棄水問題的研究?？紤]日尺度徑流波動的影響，提出將蓄水期棄水風(fēng)險量化的方法，建立了耦合棄水風(fēng)險的水庫長期發(fā)電調(diào)度模型，但未考慮短期棄水的不確定性對水庫調(diào)度的影響，在計算日棄水時可能會有較大誤差。提出嵌套短期棄電風(fēng)險的水庫互補長期優(yōu)化調(diào)度方法，制定了中長期棄電損失函數(shù)，最后將損失函數(shù)嵌套進(jìn)中長期優(yōu)化調(diào)度模型，未考慮棄電風(fēng)險的不確定性，棄電流量隨機(jī)性會對實際調(diào)度產(chǎn)生影響。將平抑水光系統(tǒng)出力波動與棄電風(fēng)險作為提升并網(wǎng)質(zhì)量的切入點，提出波動參數(shù)與波動平抑方法，建立中長期-短期雙層嵌套調(diào)度模型與求解方法；基于長短時記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立調(diào)度風(fēng)險形勢預(yù)測模型，提出發(fā)電不足風(fēng)險預(yù)控模型和棄水風(fēng)險預(yù)控模型，未提出減少棄電量的策略，發(fā)電效率沒有得到提升。提出了一種條件風(fēng)險值來量化非平穩(wěn)條件下洪水損失的方法，然后推導(dǎo)出特定時間范圍內(nèi)與洪水風(fēng)險相關(guān)的。
2、多目標(biāo)優(yōu)化決策在可再生能源領(lǐng)域有著廣泛的運用，國內(nèi)外研究學(xué)者對水庫經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、高效性等多種目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。建立提出一種新型多目標(biāo)粒子群算法lmpso，以有效的方法出力高維目標(biāo)向量與大規(guī)模決策變量?？紤]水光協(xié)調(diào)性與經(jīng)濟(jì)性的水電站機(jī)組尺度優(yōu)化調(diào)度模型，揭示系統(tǒng)協(xié)調(diào)性與經(jīng)濟(jì)性轉(zhuǎn)換關(guān)系。
3、本文根據(jù)實際水庫蓄水條件，提出一種描述棄水波動的
4、在傳統(tǒng)水電站優(yōu)化調(diào)度中，計算發(fā)電量時將徑流來水量考慮成平均流量，這樣計算的效率雖然得到提高，但忽略了徑流來水的不確定性，面對水庫的汛期洪峰和枯期短缺時，無法準(zhǔn)確地預(yù)報出實際的徑流特性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的在于提供一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，以解決
技術(shù)介紹
中所提出的技術(shù)問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的具體技術(shù)方案如下：一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，包括如下步驟：
3、步驟一，在水電站發(fā)電，水電站在汛期產(chǎn)出蓄水時，將其中的下泄流量作為棄水流量處理，并將最大用電流量時的棄水流量作為最小棄水流量；
4、步驟二，水庫水位達(dá)到其上限時，水電減少出庫發(fā)電量造成棄水量，這些棄水進(jìn)一步會使實際電網(wǎng)電量減小引起棄電，最小棄水流量是超過最大用電流量的流量，低于最大用電流量則不同棄電，棄水流量隨時間積累的棄水量換算成做功出力的能量為棄電量，以日為尺度計算不蓄水下的最小棄水流量和棄電量計算；
5、步驟三，在汛期水庫徑流量增大，下泄量超過了計劃發(fā)電量，造成棄水，調(diào)度水庫水位來減少棄水，蓄豐補枯，將豐水期的水量儲存起來；
6、步驟四，利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)分析棄水相關(guān)參數(shù)之間的相關(guān)性，從而找出對棄水影響最大的因素把徑流量波動隨機(jī)性和棄水隨機(jī)的聯(lián)系起來；
7、步驟五，水電站發(fā)電通過機(jī)組水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再進(jìn)一步帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)化，水電站出力是發(fā)電機(jī)組出線端輸出的功率，由水電站的出力系數(shù)、發(fā)電機(jī)功率、發(fā)電水頭得出；
8、步驟六，利用分形理論來研究棄水的不確定性，以最小棄水流量作為棄水風(fēng)險指標(biāo)，將棄水過程中的棄水流量和棄水次數(shù)引入該理論的分形關(guān)系式，分形關(guān)系是聯(lián)系隨機(jī)不確定變量之間的聯(lián)系，通過分形維數(shù)來滿足變量之間的維度變化，并確定棄水次數(shù)和棄水對應(yīng)的棄水流量的分形關(guān)系。
9、優(yōu)選的，步驟二中以日為尺度計算不蓄水下的最小棄水流量和棄電量計算的計算公式如下：
10、
11、qt為t時段的棄電流量，m3/s，為t時段最大用電流量，m3/s，eq為棄水產(chǎn)生的棄電量，kw·h，pth為t時段水電出力，mw，ptb為負(fù)荷需求。
12、優(yōu)選的，步驟四中皮爾遜相關(guān)系數(shù)的具體算法如下：
13、
14、x，y是兩種變量，是兩種變量的平均值，ρx,y為兩種變量之間的相關(guān)系數(shù)。其中相關(guān)系數(shù)的絕對值越大，相關(guān)性越強，相關(guān)系數(shù)越接近于1或-1，相關(guān)度越強，相關(guān)系數(shù)越接近于0，相關(guān)度越弱。
15、優(yōu)選的，步驟五中水電站出力的具體算法如下：
16、nt＝9.81qtht
17、nt為t時段的水電出力，mw；該水電站的出力系數(shù)為9.81；qt為t時段的水電站發(fā)電流量，m3/s；ht為t時段的水電站發(fā)電的水頭。
18、優(yōu)選的，步驟六中的分形維數(shù)具體算法如下：
19、n(q≥q)＝(qmax/q)df/2
20、q為棄水流量，m3/s；n為棄水流量大于q的棄水次數(shù)；qmax為最大棄水流量，m3/s；df為分形維數(shù)。
21、將棄水量的分形維數(shù)代入水電站出力計算式(4)中，得出水電出力的分形關(guān)系式，具體關(guān)系式如下：
22、
23、優(yōu)選的，步驟六中通過分形維數(shù)來滿足變量之間的維度變化，并確定棄水次數(shù)和棄水對應(yīng)的棄水流量的分形關(guān)系的具體方式如下：
24、s1，根據(jù)發(fā)電流量和水頭變化求解出一天內(nèi)每時對應(yīng)的水電出力，再將超出用電流量的棄水流量進(jìn)行分形化處理，找出其中棄水次數(shù)和棄水流量的分形關(guān)系，并確定分形維數(shù)，最后求解出棄水流量引起的棄電出力；
25、s2，通過分形棄水關(guān)系，優(yōu)化出不同時期棄水次數(shù)為9時的最少棄水流量，并將實際出庫流量減去最少棄水流量，得到最大發(fā)電流量，再算出對應(yīng)的發(fā)電出力作為計劃發(fā)電出力；
26、s3，將計劃發(fā)電出力代入目標(biāo)函數(shù)中，以水位為自變量，依據(jù)水位-庫容，水位-下泄流量的關(guān)系，建立目標(biāo)函數(shù)約束，同時對比有無分形棄水策略對多目標(biāo)優(yōu)化模型優(yōu)化效果的影響，以及滿足發(fā)電量最大化和棄水量最小化的pareto解集；
27、s4，多目標(biāo)遺傳優(yōu)化算法主程序:
28、定義問題:定義優(yōu)化算法參數(shù)，多目標(biāo)遺傳算法的種群規(guī)模為80，交叉比例為0.7，變異概率為0.02，最大迭代次數(shù)為70，總時段為24，決策變量為水位；
29、初始化：產(chǎn)生初始可行解，同時檢查約束，不滿足約束就重新生成解。生成初始非支配排序和初始擁擠距離，排序種群；
30、交叉：對種群執(zhí)行交叉處理；
31、變異：對種群執(zhí)行變異處理；
32、非支配解集：合并父代和子代，生成非支配解集排序，計算擁擠距離，得到種群排序。
33、本專利技術(shù)的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法具有以下優(yōu)點：
34、該一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，提出具有分形特性的棄水策略，棄水次數(shù)的減少有利于水能的利用率和發(fā)電量的最大化，水庫調(diào)度中的棄水流量在日尺度內(nèi)的波動具有隨機(jī)性，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：步驟二中以日為尺度計算不蓄水下的最小棄水流量和棄電量計算的計算公式如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：步驟四中皮爾遜相關(guān)系數(shù)的具體算法如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：步驟五中水電站出力的具體算法如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：步驟六中的分形維數(shù)具體算法如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：步驟六中通過分形維數(shù)來滿足變量之間的維度變化，并確定棄水次數(shù)和棄水對應(yīng)的棄水流量的分形關(guān)系的具體方式如下：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：步驟二中以日為尺度計算不蓄水下的最小棄水流量和棄電量計算的計算公式如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種棄水風(fēng)險定量評估優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于：步驟四中皮爾遜相關(guān)系數(shù)的具體算法如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求x所述的一種...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：熊鵬飛，張賽，王憲軍，
申請(專利權(quán))人：昆明理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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