[发明专利]一种水电站电力交易计划电量分解方法

摘要

本发明属于水电调度运行领域，涉及一种水电站电力交易计划电量分解方法，以发电耗水最小为目标，集成电网网架输送限制约束校核及调整策略，采用遗传算法有效确定大型水电站的月度交易计划电量分解方案。具体为：采集电站面临月份实发电量数据，以计算余留的交易计划电量，构建以调度期耗水量最小为目标的电量分解优化模型；采用遗传算法进行模型求解，并按类型将约束分为常规约束和网架输送限制约束两类，分别引入惩罚函数法和多级网架约束校核分解策略进行约束处理，提出网络拓扑结构描述多级网架约束，并采用越限出力削减与转移两阶段调整步骤，保证分解结果满足网架输送限制要求。本发明可以有效减少发电耗水量，具有较好的实用性。

主权项

1.一种水电站电力交易计划电量分解方法，其特征在于，步骤如下：(1)输入水电站的实际发电量、交易计划电量和调度条件，调度条件包括初始水位、来水、基础特征参数和曲线；(2)计算交易计划余留电量，并建立余留期电量控制约束；式中：Et为时段t的发电量，E0为月交易计划余留电量，T为调度期时段总个数；(3)以调度期发电耗水量最小为目标，构建水电站交易计划电量分解优化模型，具体如下：式中：Qt为t时段的发电流量，Δt为t时段小时数；(4)采用遗传算法求解水电站交易计划电量分解优化模型，在求解过程中，将时段内的水库发电流量等分，并按照从小到大的顺序排列；这些个体的基因值就是当前流量的真实值，每个时段都有一个真实值，将所有时段内的个体放入一个数组中，形成群体的初始染色体；(5)采用混沌算法生成初始种群，具体为：式中：为控制参数，取值范围是[0,4]；y_n是自变量x第n次的迭代值，取值范围是0到1的随机数；(6)分别采用赌盘选择、单点交叉、非均匀变异进行选择、交叉、变异操作运行，实现种群进化，并采用下式作为个体适应度函数：式中：F(X)为变换后的适应度函数，f(X)是目标函数，m为不满足约束条件的决策变量总数量，λi是惩罚系数，Qi是超越约束条件的量；(7)采用惩罚函数法处理出力限制、水位限制、流量限制的约束，同时提出多级网架约束校核分解策略处理输送限制约束，处理过程包括以下两步：(a)通过拓扑图形描述网架结构，任一时段多个电站的出力应满足其直接联络线的输送限制，同时需要与其他的电站一起满足上一级联络线的输送限制；(b)若某时段某联络线关联的电站出力之和大于联络线输送能力，则该网架约束被破坏，需要修正关联电站的出力，具体修正方式见公式(5)；若上级联络线余留容量可以输送该联络线的负荷，则将该联络线对应的调整出力‑Δpb,t转移至余下的联络线；p'i,t＝pi,t+αi,tΔpb,t,i∈Ωb    (5)式中：pi,t，p'i,t分别为调整前后的电站出力，i为电站编号，Ωb为联络线关联的电站集合；Δpb,t为越限幅度，αi,t为调整比例；(8)按照进化代数作为收敛准则，若达到最大的进化代数，则输出电站的月度交易计划电量日分解方案。