基于嵌套优化梯级水电站日总负荷分配研究

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1、基于嵌套优化的梯级水电站日总负荷分配研究李基栋1，黄炜斌1*，湛洋1，马光文1，刘刚2（1.四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都，610065；2.四川川投田湾河开发有限责任公司，四川成都，610065）摘要：电力电量平衡是电力调度部门进行效益均衡，合理安排电站运行的重要手段。梯级水电站水力联系紧密，经常作为一个整体参与全网电力电量平衡。针对梯级水电站整体参与电力电量平衡后，总负荷在梯级水电站间的协调分配问题，本文建立了梯级水电站短期日总负荷分配模型，为了在负荷分配的过程中同步得到梯级各电站的优化运行方案，提出了模型求解的嵌套优化算法，算法以梯级

2、总蓄能最大为外层优化，寻优计算过程中嵌套以发电量最大化为目标的短期优化计算单元为内层优化，外层优化实现了日总负荷在梯级各电站间的合理分配，同时内层优化计算单元实现了各电站优化运行方式的生成。以大渡河大岗山及以下梯级水电站为例选取了典型日进行实例计算，计算结果表明：优化分配方案通过控制性水库的水量调节作用满足日总负荷目标要求，同时其余调节能力较弱的水库日初末水位保持一致，且日内水位变化过程较为合理，有效利用了水库的调节能力；另外梯级各站均无不合理弃水，负荷过程在同一峰平谷时段内平稳，并且满足一定的峰谷比的要求，能为电网制定并下达梯级发电计划提供实用参考。总体来看，本文提出的日总负

3、荷分配模型与嵌套优化计算方法原理简单、易于操作，能够实现梯级电站间的水量电量的合理匹配，达到高效利用水能资源的目的。收稿日期：基金项目：国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目“梯级水库群风险预警与应急处理机理”（2013CB036406-4），中国清洁发展机制基金赠款项目“四川省应对气候变化统计核算制度研究及能力建设”（2013114）作者简介：李基栋（1990—），男，博士研究生。主要从事水电能源优化管理研究。E-mail：survivers@126.com*通信联系人网络出版时间:网络出版地址:关键词：梯级水电站；电力电量平衡；负荷分配；短期优化；嵌套优化中图分类号

4、：TV74文献标识码：AOptimizedDailyTotalLoadAllocationofCascadeHydropowerStationsBasedonNestedOptimizationMechanismLIJidong1,HUANGWeibin1*,ZHANYang1,MAGuangwen1,LIUGang2（1.CollegeofWaterResourcesandHydropower,StateKeyLab.ofHydraulicsandMountainRiverEng.,SichuanUniv.,Chengdu610065,China;2.SichuanChuan

5、touTianwanheDevelopmentCorporationLtd,Chengdu610065,China）Abstract:Powerandenergybalancingisanimportantmeasureforelectricpowerdispatchingdepartmenttobalancebenefitsandallocategenerationschedulingofpowerstations.Duetotheclosehydraulicconnection,cascadehydropowerstationsareoftentakenasagroupin

6、powerandenergybalancing.Inordertorealizerationalloadallocationofcascadehydropowerstationsafterpowerandenergybalancing,ashort-termdailytotalloadoptimalallocationmodelwasestablished,andnestedoptimalalgorithmwasproposedforthepurposeofgettingthedailyoperationscheduleduringtheloadallocationproces

7、s.Theproposednestedoptimalalgorithmpursuitsthemaximalenergystorageintheouteroptimization,andnestsaninneroptimizationunit-ashort-termoptimaldispatchingunitineveryouteroptimalcalculatingprocess.Theloadallocationwasrealizedintheouteroptimizationlayera