[发明专利]复杂时段耦合型约束下的水电站群变尺度优化调度方法

摘要

本发明属于水电调度运行领域，公开了一种复杂时段耦合型约束下的水电站群变尺度优化调度方法，通过增大单一时段步长，弱化或松弛时段耦合型约束，扩大决策变量的可行搜索空间，进而改善原问题初始解和优化求解效率。其技术方案为：在相同调度周期内，按照单时段步长从大到小的顺序，依次求解一系列具有相同约束和需求但不同步长的水电站群优化调度问题，在求解过程中，小步长问题的初始出力过程直接采用上一阶段大步长问题的优化出力结果，并通过定出力调节计算确定该问题初始解。本发明的有益效果是无需对传统优化调度算法进行改进，只需多次使用即可提高水电站群优化调度质量，降低应用难度，具有重要的推广使用价值。

主权项

一种复杂时段耦合型约束下的水电站群变尺度优化调度方法，其特征包括如下步骤：(1) 解析水电站群优化调度问题的时段步长和调度周期，确定变尺度优化调度方法的时段步长序列，步长个数记为N，并针对所有时段步长，建立一系列具有相同调度周期和约束条件但不同步长的水电站群优化调度问题；(2) 按步长从大到小的顺序对各问题进行排序，并初设当前待求解问题编号为n=N，对应的时段步长为Δn，其中1≤n≤N；(3) 根据问题n的步长大小和原问题步长的倍比关系，等效转换部分时段耦合型约束，实现复杂约束的简化或松弛；(4) 确定问题n的初始解；若n=N，说明面临问题是最大步长调度问题，采用常规等流量调节算法生成初始解，各时段发电流量由水库调度期来水量、初始水位和期末水位控制需求求得；否则，将问题n中各水电站的初始出力过程设置为上一阶段问题n+1的优化出力结果，并从上游至下游对各水电站逐时段进行定出力调节计算，确定电站的库水位和发电流量过程；(5) 利用传统优化调度算法求解问题n；以逐步优化算法作为求解框架，即进行逐时段搜索寻优：对于任一电站m，在任一时段t，固定时段t‑1和t+1的末水位Zm,t‑1、Zm,t+1，按一定流量步长对t时段进行流量离散，并对t时段进行定流量计算，对t+1时段进行定水位计算，对比不同离散状态下的目标值确定t时段最优发电流量和出力，其中1≤t≤T‑1，1≤m≤M；(6) 令n=n‑1，若n≥1，则跳至步骤(3)继续求解下一步长调度问题；否则，水电站群变尺度优化调度过程结束，获取最优结果。