水电站长中短期嵌套预报调度耦合实时来水系统动力学建模方法研究及应用

发布时间：2024-03-12 20:07

　　水电站优化调度是水电能源系统优化运行与管理研究领域的关键科学问题,已有水电站优化调度研究较少考虑不同尺度调度模型间的衔接,长、中、短期优化调度相互孤立,彼此之间缺乏耦合机制,在指导水电站实际运行中存在不足。为此,研究建立了水电站长中短期嵌套预报调度模型,并引入系统动力学反馈机制,提出了一种水电站长中短期嵌套耦合实时来水系统动力学预报调度模型。长、中、短期调度模型分层嵌套,中长期预报调度结果作为短期调度的"期望指导过程线",根据水电站预报来水和面临日实时来水存在误差所导致的水位偏差进行实时反馈、动态修正调度决策,从而指导水电站做出更为合理的调度决策。为检验本文模型方法的有效性,研究选取了三峡水电站作为研究对象进行实例验证。实验结果表明:研究所提出的模型方法指导水电站运行相比随机动态规划和常规调度图方法全年发电量提升效果明显,在2018年来水条件下模拟调度结果发电量分别提高了2.73%和2.31%,显著提高了来水不确定性条件下水电站运行发电效益,为解决水电站随机来水条件下长中短期嵌套预报调度实际工程技术难题提供了一种可行的实践理论方法工具,具有十分重要的理论研究意义和工程应用价值。

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【部分图文】：

图1水电站长中短期嵌套预报调度系统动力学模型结构2.3系统动力学反馈环节及其实现形式上述分层嵌套思想多应用经典的确定性优化调度模型来制

小出力；Zbegini为水电站起调水位；Zendi为调度期末控制水位；Qmaxt、Qmint为水电站在时段t的最大下泄流量和最小下泄流量限制。2.2水电站长中短期嵌套预报调度模型与单一时间尺度的调度模型相比，分层嵌套调度模型从控制和反馈两个方面进行了拓展，增加了上层较长时间尺度调....

图2系统动力学反馈控制示意图

调度期末水位由步骤②中的“中期调度期望指导过程线”推求得到；并运用短期预报模型，获得预见期为5天的日径流预报；然后采用动态规划算法，以发电量最大为目标，得到面临日到未来5天内的下泄流量过程Q*(Q)*t，Q*t+1，Q*t+2，Q*t+3，Q*t+4和指导水位过程Z*(Z)t，Z....

图3丰、平、枯三种典型年不同方法发电调度模拟水位及出力过程为进一步探讨

为进一步探讨耦合实时径流系统动力学反馈的物理机制，图4给出了1999年12月份长中短期预报嵌套调度水位及流量演化过程，其中包含有反馈和无反馈方法模拟调度结果。图4（a）给出了有反馈和无反馈长期和中期预报调度方案12月份的调度过程，在预报来水输入相同的情况下，有反馈和无反馈方案制定....

本文编号：3926812