[发明专利]市场环境下梯级水电站中长期调度与检修计划优化方法

权利要求书

1.一种市场环境下梯级水电站中长期调度与检修双层优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：以收益最大化为目标，建立中长期调度和检修计划双层优化模型，目标函数表示为：

max R_total＝R_G+L_oss

式中：R_total为总收益，R_G为中长期发电预期售电收益，L_oss为水电机组检修预期损失；

步骤2：根据径流和价格预测进行决策，优化各时段梯级水电站出力，搜寻最优效益空间；

步骤3：考虑梯级上、下游水电站水力、电力耦合关系对检修计划影响，以及水电机组出力受限于径流变化的特征，将步骤2优化各时段梯级水电站出力的中间结果作为检修计划优化决策的边界条件，以最小检修损失为优化目标对梯级水电站进行检修计划优化；

步骤4：将步骤2优化各时段梯级水电站出力的中间结果与步骤3的检修计划优化结果归并，通过反复迭代寻优，直至总收益最大化；

所述中长期调度和检修计划双层优化模型包括中长期优化调度模型和检修计划优化模型，其中，中长期优化调度模型用于对梯级水电站进行中长期调度优化，检修计划优化模型用于对梯级水电站检修计划进行优化；

所述检修计划优化模型为：

目标函数：

式中，为可用容量为时的收益损失；为水电站n机组g_n的停运风险损失；α为权重系数；为水电站n非检修机组总容量；为检修状态；为机组g_n的额定容量；为检修收益损失；S、s、Pr(s)分别为梯级水电站无检修时出力典型场景总数、场景编号及概率；T′、t′分别为场景时间尺度和时段编号；表示典型场景s下的检修收益损失；为场景s下日前市场时段t′出清价格；分别为水电站n场景s下时段t′预计出力、检修调整出力；为停运风险损失；为检修时间间隔；为机组停运概率；为一次停运损失；

约束条件：

(1)检修容量约束：

式中，G_n、g_n分别为水电站n内水电机组总数及编号；为检修状态；为水电站n内机组g_n的最大出力；P_n,t为水电站n在时段t内的出力；为水电站n的最大出力；α_n,t、β_n,t均表示耦合系数；

(2)检修持续时间及连续性约束：

式中，D为机组检修总时段，T、t分别表示调度时期内时段总数及编号；

(3)最早、最迟开始检修时间约束：

式中：T^early、T^later分别为预置最早、最迟检修时间，为检修时间间隔。

2.根据权利要求1所述的一种市场环境下梯级水电站中长期调度与检修双层优化方法，其特征在于，所述步骤2采用遗传算法优化各时段梯级水电站出力，具体步骤为：

1)通过设置遗传算法参数随机生成初始染色体种群，所述参数包括交叉率、变异率、迭代次数；

2)通过染色体解码，计算满足约束的各水电站出力以及售电收益；

3)根据各电站出力编制检修计划，计算检修损失以及个体适应度；

4)判断是否达到迭代次数，如果达到，则输出最优解，否则返回步骤2)继续染色体解码，直至满足迭代次数后输出最优解。

3.根据权利要求1所述的一种市场环境下梯级水电站中长期调度与检修双层优化方法，其特征在于，所述步骤3采用0-1规划算法对梯级水电站进行检修计划优化。

4.根据权利要求1所述的一种市场环境下梯级水电站中长期调度与检修双层优化方法，其特征在于，所述最小检修损失包括检修收益损失和停运风险损失。