[发明专利]一种基于Copula的水电站时空耦合出力运行方法

说明书

本发明公开一种基于Copula的水电站时空耦合出力运行方法，基于最小欧氏距离针对同流域水电站水流量分析筛选，构建同流域水电站之间的水流时滞评估；获取同流域水电站各自的出力分布函数，建立Copula出力模型；针对水电出力存在时空耦合的相邻上下游水电站，构建同流域水电站时序联合分布出力模型，优化同流域水电站时空耦合出力运行。本发明通过同流域水电站之间的水流时滞和时序联合分布出力模型，利用上下游相邻水电站出力的相关性和不同调度时刻出力分布函数的差异性，能够准确地反映同一流域各水电站的实际出力情况，指导电力系统的优化运行，解决流域内水电出力运行的稳定性，提高电力调度的准确性和电力资源有效利用率。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，更具体地，涉及一种水电系统运行优化的技术领域。

背景技术

可再生清洁能源发电的有效利用成为电力系统发展的焦点。在各类可再生能源中，水电占有较大的建设规模。当前，水力发电站建设数量繁多、分布广泛，但现阶段缺乏考虑运行各电站协调出力的方法，影响电力资源的有效利用率。现有水电站大多具有基于同一流域建设的特点，而同一流域内水流的流动使相邻的上游各水电站的出库流量和下游各水电站的入库流量存在直接的耦合关系。对于出力主要由入库流量决定的径流式水电站，径流式水电站的出力与上游水电站存在较强的关联关系。

通过研究和利用包含同一流域内水电站的电力系统优化运行调度问题，有利于流域内水电出力运行的稳定性，有助于电力调度的准确性和电力资源的有效利用率。然而，经查中国专利文献库，未查到相关专利文献的记载。

发明内容

鉴于同流域水电站富集分布，流域内水电站具有时空耦合特性，亟待需要一种电力运行优化技术方案，考虑时空耦合特性，来有效解决流域内水电出力运行的稳定性，提高电力调度的准确性和电力资源有效利用率的问题。

本发明旨在针对流域内水电站的时空耦合特性，提出一种考虑水电站之间时空耦合特性的出力运行优化方法，有解决上述技术问题。

本发明的技术方案是：一种基于Copula的水电站时空耦合出力运行方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：基于最小欧氏距离针对同流域水电站水流量分析筛选，构建同流域水电站之间的水流时滞评估；S2：获取同流域水电站各自的出力分布函数，建立Copula出力模型；S3：针对水电出力存在时空耦合的相邻上下游水电站，构建同流域水电站时序联合分布出力模型，优化同流域水电站时空耦合出力运行。

通过同流域水电站之间的水流时滞评估，水电站各自的Copula出力模型，构建时空耦合的同流域水电站时序联合分布出力模型，利用上下游相邻水电站出力的相关性和不同调度时刻出力分布函数的差异性，能够准确地反映同一流域各水电站的实际出力情况，指导电力系统的优化运行，解决流域内水电出力运行的稳定性，提高电力调度的准确性和电力资源有效利用率。

在本方案中，进一步地，S1中所述的基于最小欧氏距离针对同流域水电站水流量分析筛选，构建同流域水电站之间的水流时滞评估，具体步骤包括：T1：分析下游水电站扣除天然径流量的关联入库流量位移曲线；T2：分析不同水流时滞大小的上游水电站待选出库流量位移曲线；T3：在关联入库流量位移曲线和待选出库流量位移曲线之间筛选出欧氏距离最小的一对，确定与关联入库流量位移曲线相关性最强的待选出库流量位移曲线；T4：以相关性最强的待选出库流量位移曲线对应的水流时滞大小，筛选出各水电站欧氏距离最小的水流时滞组合，作为水电站间流量传输时间延迟的匹配结果，实现准确的水流时滞评估。

更进一步地，T1中所述的关联入库流量位移曲线的算法如下：根据输入的历史数据集，采用下式计算各水电站扣除天然径流量的入库流量，流入下游水电站的上游水电站流量，记为I^U∈R^M×T；

式中，和分别表示水电站i在调度时刻t的入库流量、天然径流量和上游水电站关联流量。