文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
梯级水电站联合发电优化调度方法研究与应用
姓名:杨莉
申请学位级别:硕士
专业:系统分析与集成
指导教师:张勇传;周建中
2010-03-07
华中科技大学硕士学位论文
摘要
梯级水电站之间存在极强的水力、电力联系,而传统的孤立电站发电调度模型
未能较好的体现梯级水电站之间的联系,已不能满足梯级水电站运行管理的需要,
亟需建立适合实际问题的新模型。同时,随着流域梯级电站级数增加迅速,问题的
复杂性增强,传统的求解算法存在一定的局限性,有必要引入新的改进算法来求解
模型。基于此,本文在对梯级水电站群发电调度系统的特点进行分析的基础上,结
合发电调度的理论及现代智能群体优化技术,建立发电优化调度模型并提出改进的
智能求解算法,同时针对梯级水电站发电调度中各种实际问题,提出解决方法,具
有较高的工程应用价值。
本文首先介绍研究工作的背景和意义,探讨梯级电站发电优化调度问题的研究
现状,以及发电调度应用系统今后的发展趋势。根据三峡-葛洲坝梯级电站实际调研
的结果,针对上游电站计算出库流量与下游的实际入库流量不相等从而影响到电站
出力计算的问题,本文在分析下游电站入库流量修正系数的影响因素基础上,构建
该系数拟合的函数形式,采用智能算法对其进行参数优化,确定最佳的拟合函数。
然后,总结了各种不同调度控制方式下的中长期发电计划方法,实现其计算过程,
为制定梯级电站中长期发电计划提供仿真平台;建立了中长期发电优化调度的数学
模型,并提出求解过程中约束条件的处理方法,对不能满足约束条件的计算情况可
根据优先顺序进行逐级破坏的方式来确保优化计算过程的收敛。提出双种群 DE-PSO
混合算法,两种群分别采用 PSO 与 DE 进行搜索,通过种群间的信息交换来保持进
化搜索过程中的多样性,实现避免早熟收敛的目的,提高了模型的求解效率。接着
对梯级电站短期发电调度问题进行研究,针对有水力联系的衔接式梯级电站实现其
梯级电站间的水头分配优化的问题,说明实现梯级电站水头分配优化的原理,根据
日优化调度目标计算得出合适的下游电站水位,提高电站效益。最后介绍梯级电站
发电调度系统实现的关键技术,对数据库系统进行设计。针对梯级电站拓扑结构复
杂,调度计算的模型和求解算法多样的特点,提出流域内各电站拓扑结构定义和计
算顺序的确定方法,进行基本类和算法类设计,保证系统具有良好扩展性。
关键词:梯级联合调度,入库修正系数,中长期发电计划,双种群 DE-PSO 混合算
法,梯级水头最优分配
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
There exits strong connections between cascade stations in the aspects of electric and
hydraulic, however, the traditional isolated hydropower generation model lacks the
consideration for plicated relationships thus can't satisfy the needs for the joint
operation and management of these cascade stations. At the same time, as the numbers of
the cascade stations increase quickly, the problem es plicated, the
traditional algorithm may encounter the problem that can't obtain the satisfied results
quickly because of its certain limitations. Thus it calls for new solution for these problems.
On this basis, we make detailed investigations and analysis about the hydropower
operation system of the actual cascade stations, establish the new mathematics models,
and introduce the intelligent searching technology into solving various actual enginee