基于逐級(jí)優(yōu)化方法的水庫群發(fā)電調(diào)度研究.pdf

1、水電是一種廉價(jià)、可再生的清潔能源，在我國能源結(jié)構(gòu)中占有相當(dāng)?shù)谋戎?，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重大的作用。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的迅猛發(fā)展，能源短缺與環(huán)境污染日漸加劇，合理地利用水電資源，對其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，對提高經(jīng)濟(jì)效益、緩解能源危機(jī)、節(jié)約自然資源和減小廢棄物排放等具有重大的意義。
　　一般認(rèn)為，水電調(diào)度經(jīng)歷了兩個(gè)階段，即以調(diào)度圖以及專家經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的常規(guī)調(diào)度階段和以優(yōu)化理論與方法為基礎(chǔ)的優(yōu)化調(diào)度階段。常規(guī)調(diào)度具有操作簡單，決策直觀、可靠等優(yōu)點(diǎn)

2、，但決策過程偏向于保守，優(yōu)化程度不高；與常規(guī)調(diào)度相比，優(yōu)化調(diào)度更能發(fā)揮水電系統(tǒng)的整體潛力，是一個(gè)具有重大經(jīng)濟(jì)效益的課題。
　　本文在現(xiàn)有的水庫優(yōu)化調(diào)度理論與方法的基礎(chǔ)上，對當(dāng)前水庫發(fā)電調(diào)度和水庫群發(fā)電調(diào)度中存在的一些重要問題進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容和成果歸納如下：
　?。?）針對 DP（動(dòng)態(tài)規(guī)劃）推廣至水庫群調(diào)度時(shí)存在“維數(shù)障礙”問題和采用 POA（逐步優(yōu)化方法）、DPSA（逐次漸近動(dòng)態(tài)規(guī)劃法）等改進(jìn)型 DP算法求解水庫群調(diào)度問

3、題時(shí)易陷入偽最優(yōu)解的問題，提出了一種適用于求解水庫群調(diào)度問題的逐級(jí)優(yōu)化方法。將POA、DPSA、DDDP（離散微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃）的優(yōu)勢相結(jié)合進(jìn)行狀態(tài)空間降維；與此同時(shí)，提出了3個(gè)逐級(jí)優(yōu)化策略，引導(dǎo)算法在搜索到可行域邊界上時(shí)跳出停滯狀態(tài)，以達(dá)到避免陷入偽最優(yōu)解和改善解的質(zhì)量的目的。采用經(jīng)典四水庫問題和十水庫問題進(jìn)行測試，仿真結(jié)果表明算法是可行且有效的。
　?。?）對梯級(jí)負(fù)荷分配耗能最小模型在實(shí)際應(yīng)用中所遇到的困難和所出現(xiàn)的不合常理現(xiàn)象進(jìn)

4、行了分析，對梯級(jí)水庫的能量變化關(guān)系進(jìn)行了研究，找出了按模型的目標(biāo)函數(shù)式計(jì)算所得梯級(jí)耗能與梯級(jí)水庫的狀態(tài)轉(zhuǎn)移路徑有關(guān)以及以此模型為標(biāo)準(zhǔn)評判梯級(jí)負(fù)荷分配方案優(yōu)劣所得結(jié)果與實(shí)際情況不相符的原因，在此基礎(chǔ)上，考慮不蓄電能損失和尾水水頭損失對水庫能耗的影響，對耗能最小模型進(jìn)行了改進(jìn)和完善。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的模型對梯級(jí)水庫耗能的表示更為準(zhǔn)確合理，對解決梯級(jí)水電站負(fù)荷分配問題具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　(3)將逐級(jí)優(yōu)化方法應(yīng)用于湖南電網(wǎng)湘資沅澧四