[发明专利]一种考虑非恒定耦合约束的水电群调度方法

说明书

本发明涉及一种考虑非恒定耦合约束的水电群调度方法，包括以下步骤：1)采用拉丁超立方抽样法对梯级水电站群具有相关性的随机天然来水和市场电价变量进行抽样，获得预测信息样本矩阵；2)通过场景缩减法对预测信息样本矩阵内所有样本场景进行整理缩减，并获取经典场景集合；3)采用马斯京根法建立梯级水电系统中上下级水电站之间流量的耦合关系；4)根据经典场景集合及耦合关系，建立汛期梯级水电站群的风险调度模型；5)采用混合整数线性规划法求解模型以获取具有风险偏好的调度方案。与现有技术相比，本发明具有精确可靠、简易线性、考虑来水和电价随机性、考虑发电商的风险偏好等优点。

技术领域

本发明涉及一种水电群调度方法，尤其是涉及一种考虑非恒定耦合约束的水电群调度方法。

背景技术

在梯级水电系统中，水电站的出库流量经过相邻的河道演进到下级水电站成为入库流量，这个过程称为上下级水电站的流量演进过程。现有文献中对于河道上的流量演进过程，通常采用水流延时法来描述。即将流量在水电站间的河道上演进近似为水流经过一个延时过程从上级水库传播到下级水库。枯水期时水库来水量少，库容变化稳定，水流流速平缓，可以近似用一个延时代替水流在河道上的演进过程。但是汛期来水迅猛，水流演进过程湍急，用水流延时粗糙化处理河道的流量演进过程会导致调度决策的误差，导致所提出的模型在实际中无法应用。故如何刻画水流在河道上的演进过程十分重要。

马斯京根法是一种基于槽蓄方程和水量平衡方程的河道流量演算法。近几年来一直广泛地应用在洪水期河道的流量演进中。汛期时来水丰盛，河道水流演进与洪水期相似，利用马斯京根方程能够更加细致地描述汛期上游水库入库和出库流量之间的关系。然而至今尚未有文献将马斯京根模型应用在短期汛期梯级水电优化调度模型中。

此外，在对梯级水电运行调度建立数学模型时，在传统做法中，将梯级水电站间的水流延时和电力市场价格给定建立相关的确定性模型。但是在实际电力系统中，由于预测技术的限制，水库的来水和市场电价都是具有不确定性的，故建立梯级水电随机调度模型更加符合实际。因此梯级水电的不确定性模型成为近些年来的研究重点。考虑不确定性的梯级水电短期优化调度属于随机优化问题，在实际运行中不确定性代表了风险，如何协调风险和发电效益之间的矛盾，就成为亟待解决的问题。条件风险价值描述了损失超过风险价值的条件均值，包含了更多尾部信息，更能适当反映出考虑不确定性因素时决策的潜在损失，因而近些年的应用广泛。然而，天然来水和市场电价的双重不确定性对梯级水电优化决策的影响，仍需进一步研究。

因此，急需一种新的梯级水电站汛期优化调度方法，既能够充分简易描述河道流量的连续变化，又能够快速准确地获得优化调度结果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种精确可靠、简易线性、考虑来水和电价随机性、考虑发电商的风险偏好的考虑非恒定耦合约束的水电群调度方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种考虑非恒定耦合约束的水电群调度方法，包括以下步骤：

1)采用拉丁超立方抽样法对梯级水电站群具有相关性的随机天然来水和市场电价变量进行抽样，获得预测信息样本矩阵；

2)通过场景缩减法对预测信息样本矩阵内所有样本场景进行整理缩减，并获取经典场景集合；

3)采用马斯京根法建立梯级水电系统中上下级水电站之间流量的耦合关系；

4)根据经典场景集合及耦合关系，采用条件风险价值量化风险，以所有样本场景内的发电效益为调度目标函数，建立汛期梯级水电站群的风险调度模型；

5)采用混合整数线性规划法求解模型以获取具有风险偏好的调度方案。

所述的步骤1)具体包括以下步骤：

11)获取一组经典的天然来水和市场电价数据，并设置此组数据的标准差为均值的6％；