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专利号: 2021104174835
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)获取所述水库基本信息和水文预测信息。

2)建立考虑水库入流误差的水库动态控制模型;

3)输入系统基础信息;

4)建立水能约束线性模型;

5)建立考虑入流不确定性的水库动态控制的经济调度模型;

6)求解考虑水库动态控制的经济调度模型。

2.根据权利要求1所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于:所述输入水库基本信息包括死水位、汛限水位、正常蓄水位、防洪高水位;

所述水文预测信息包括洪水预见期、预测水库来水量。

3.根据权利要求1所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于:建立考虑水库入流误差的水库动态控制模型的步骤包括:

1)计算t时段水库ξ库容的可变化量Vξ(t),即:式中,Qξ,j(t)为t时段水库ξ的第j个水电机组的发电流量; 为t时段水库ξ的第j个水电机组的天然来水量;Rξ,j(t)为t时段水库ξ的第j个水电机组的弃水量;Δq为每个水电机组的天然来水量预测误差;j=1,2,…,Ns;Ns为水库ξ的水电机组总数;T表示一个周期;

2)建立水库动态控制模型;

水库动态控制模型的目标函数如下所示:式中,Vfirst和Vfinal分别为水库起始水位和终止水位; 为t时段的水库ξ库容;T表示一个周期;

水库动态控制模型的约束条件如下所示:式中, 为水库ξ的限制库容; 为水库ξ的库容下限, 为t时段水库ξ的库容上限; 为水库ξ的第j个水电机组的发电流量下限, 为水库ξ的第j个水电机组的发电流量上限; 为水库ξ的第j个水电机组的弃水量下限; 为水库ξ的第j个水电机组的弃水量上限;

3)建立动态库容机会约束简化模型,即:式中,P{·}事件成立的概率,α为置信度;ΔQ是Ns个水电机组在T时段内天然来水量预2

测误差;ΔQ~N(μ,σ)是服从正态分布的随机变量,其期望是μ,方差为σ;

4)建立动态库容机会约束等价确定性模型,即:式中,φ是标准正态分布的概率密度函数;

5)基于步骤1)至步骤4),建立考虑水库入流误差的水库动态控制模型。

4.根据权利要求3所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于:所述动态库容机会约束简化模型是由动态库容机会约束模型简化而来;

动态库容机会约束模型如下所示:式中,P{·}事件成立的概率;α为置信度。

5.根据权利要求3所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于:所‑1

述正态分布的概率密度函数Φ(x)和Φ (α)分别如下所示:式中,α为置信度;σ为标准差。

6.根据权利要求1所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于:所述电气系统基本信息包括电力系统设备参数、水轮机装机容量、系统网络拓扑结构和负荷功率。

7.根据权利要求6所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于:所述电力系统设备参数包括线路阻抗、线路对地电纳、线路传输功率约束条件、变压器阻抗、变压器对地导纳、变压器变比、变压器传输功率约束条件、电力系统节点对地导纳、电力系统节点连接负荷功率大小、发电机出力大小、发电机出力约束条件。

8.根据权利要求1所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于,建立水能约束线性模型的步骤包括:

1)建立水力发电模型,即:

P'ξ,j(t)=Aηξ,jQξ,j(t)hξ,j(t)          (13)式中,A为水电转换效率;P'ξ,j(t)为t时段水库ξ的第j个水电机组的出力;ηξ,j为水库ξ的第j个水电机组的效率;hξ,j(t)为t时段水库ξ的第j个水电机组的水头高度;Qξ,j(t)为t时段水库ξ的第j个水电机组的发电流量;

2)将水力发电模型线性化,得到水能约束线性模型,即:Pξ,j(t)=r1,ξ,jQξ,j(t)+r2,ξ,jVξ,j(t)+r3,ξ,j       (14)式中,r1,ξ,j、r2,ξ,j、r3,ξ,j为水库ξ的第j个水电机组的水能转换系数;Pξ,j(t)为t时段水库ξ的第j个水电机组的线性出力。

9.根据权利要求1所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于,考虑入流不确定性的水库动态控制的经济调度模型的目标函数如下所示:式中,F为总运行成本;Z为水库个数;Ns为水电机组个数;Cs(t)为t时段的弃水总成本;λ为水库ξ的第j个水电机组的弃水成本系数;

考虑入流不确定性的水库动态控制的经济调度模型的约束条件分别如公式(16)至公式(18)所示,即:

式中,Ps为水电功率;Pd为负荷功率;

min max

Pl (t)≤H[BsPl(t)‑Pd(t)]≤Pl (t)          (17)min max

式中,Pl (t)为t时段支路潮流的下限;Pl (t)为t时段支路潮流的上限;Pl(t)为t时段的支路潮流;H为转移分布因子矩阵;Bs为水电机节点关联矩阵; 为水电机组j的出力下限; 为水电机组j的出力上限;Psj(t)为水电机组j的出力。

10.根据权利要求1所述的考虑不确定性的水电动态库容经济调度方法,其特征在于,求解考虑入流不确定性的水库动态控制的经济调度模型的工具包括Cplex求解器。