专利名称：梯级水库群中长期联合发电优化调度方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种梯级水库群中长期联合发电优化调度方法及系统，属于梯级水库群发电优化调度领域。
背景技术：
水库优化调度旨在建立ー种以水库为中心的水利水电系统目标函数,根据水库特性和综合利用要求，拟定约束条件，然后求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组，使目标函数取得极值的水库调度方法。梯级水电站优化调度的目的是以非工程措施提高水(能)资源利用率，增加水库效益。水库群优化调度研究主要需解决两方面的问题，ー是如何确定水库的最优准则并建立相应的数学模型；ニ是如何选择求解数学模型的最优方法。水库优化调度的研究已有较长的历史，其理论研究目前已在许多大中型水库调度 中得到应用。从1955年，美国的Little采用Markov过程原理建立了水库调度随机动态规划模型，标志着用系统科学方法研究水库优化调度的开始。其后，随着系统科学以及计算机技术的发展，水库优化调度先后掀起了多次热潮，提出了众多的随机模型和确定性模型，可以说系统科学的每ー步发展，均在水库优化调度研究中有所反映。纵观国内外水库优化调度研究历史，水库优化调度研究主要集中在模型和算法上，且研究对象大都是单一水库电站，对于具有两个以上年调节性能水库组成的梯级水库群的优化调度，无论在最优准则、目标函数、模型求解算法、水库电站约束条件，还是在水调与电调之间的联系等方面，目前还没有ー套成熟完善的理论。可见，如何协调梯级水库优化调度优化变量及约束条件众多与计算效率及结果合理性之间的矛盾，在兼顾效益与速率的同时寻求梯级水电站优化调度的模型与求解算法仍是当前水库优化调度理论研究的重点和难点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种梯级水库群中长期联合发电优化调度方法及系统，能够协调梯级水库优化调度优化变量及约束条件众多与计算效率及结果合理性之间的矛盾，获得最优的梯级水库群中长期联合发电优化调度方案。为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案一种梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，包括以下步骤SI，调度服务器建立并存储梯级发电量最大模型、兼顾保证出力的梯级发电量最大模型和梯级蓄能最大模型这三种中长期优化调度模型；S2，调度服务器根据发电优化目标选择最优的中长期发电优化调度模型；S3，数据采集装置采集模型求解所需材料，调度服务器选择算法来求解中长期优化调度模型；S4，调度服务器生成并输出中长期发电调度优选方案。对三种中长期优化调度模型进行叙述I、梯级发电量最大模型的目标函数
权利要求
1.一种梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤 Si，调度服务器建立并存储梯级发电量最大模型、兼顾保证出力的梯级发电量最大模型和梯级蓄能最大模型这三种中长期优化调度模型； S2，调度服务器根据发电优化目标选择最优的中长期发电优化调度模型； S3，数据采集装置采集模型求解所需材料，调度服务器选择算法来求解中长期优化调度模型； S4，调度服务器生成并输出中长期发电调度优选方案。
2.根据权利要求I所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于若发电优化目标是使调度期内梯级发电量最大，则选择梯级发电量最大模型，并采用逐次逼近动态规划算法、大系统分解协调算法或加速遗传算法对该模型进行求解。
3.根据权利要求I所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于若发电优化目标是使梯级水库在供水期为电网提供尽可能大的、均匀可靠的出力，充分发挥梯级电站的容量效益，则选择兼顾保证出力的梯级发电量最大模型，并采用逐次逼近动态规划算法或大系统分解协调算法对该模型进行求解。
4.根据权利要求I所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于若发电优化目标是使下游水库多发电，以满足系统负荷要求，上游水库多蓄水，以满足系统蓄能最大要求，则选择梯级蓄能最大模型，并采用动态搜索法或快速分配法对该模型进行求解。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于，步骤S3中的模型求解材料包括调度期初水库蓄水位、调度期末水库控制水位、调度期内径流过程、水库物理特性、水库及电站设计参数、电站出力特性和水库综合利用要求。
6.根据权利要求5所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于，所述步骤S3还包括建立多年调节水库年末消落水位预测模型，求解多年调节水库年末消落水位预测模型，得到多年调节水库年末消落水位运行规则，并综合水库未来时期内的来、用水情况，预测水库年末可能的消落水位，以此作为发电优化调度模型求解的边界条件，进而制定最优发电调度方案。
7.根据权利要求6所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于多年调节水库年末消落水位预测模型包括多目标耦合预测模型和基于数理统计挖掘的逐步回归预测模型。
8.根据权利要求7所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度方法，其特征在于中长期发电调度优选方案包括绘制优化调度图和建立调度函数。
9.实现权利要求I 8所述方法的一种梯级水库群中长期联合发电优化调度系统，其特征在于，包括调度服务器(7)和数据采集装置(3);数据采集装置(3)，用于采集模型求解所需材料；调度服务器(7)上设有 优化调度模型库(I)，用于建立并存储梯级发电量最大模型、兼顾保证出力的发电量最大模型和梯级蓄能最大模型这三种中长期优化调度模型； 模型选择模块(2)，用于根据发电优化目标选择最优的中长期优化调度模型； 算法库(4)，用于存储求解中长期优化调度模型的算法，算法包括逐次逼近动态规划算法、大系统分解协调算法、加速遗传算法、动态搜索法和快速分配法； 方案生成模块(5)，用于生成中长期发电调度优选方案； 方案输出模块(6),用于输出中长期发电调度优选方案； 其中，模型库(I)、模型选择模块(2)、算法库(4)、方案生成模块(5)和方案输出模块(6)顺次连接；数据采集装置(3)与算法库(4)连接。
10.根据权利要求9所述的梯级水库群中长期联合发电优化调度系统，其特征在于调度服务器(7)还包括年末消落水位预测模型库(8)，与算法库(4)连接，用于存储多年调节水库年末消落水位预测模型，该模型包括多目标耦合预测模型和基于数理统计挖掘的逐步回归预测模型。
全文摘要
本发明公开了一种梯级水库群中长期联合发电优化调度方法及系统，所述方法包括以下步骤S1，调度服务器建立并存储梯级发电量最大模型、兼顾保证出力的梯级发电量最大模型和梯级蓄能最大模型这三种中长期优化调度模型；S2，调度服务器根据发电优化目标选择最优的中长期发电优化调度模型；S3，数据采集装置采集模型求解所需材料，调度服务器选择算法来求解中长期优化调度模型；S4，调度服务器生成并输出中长期发电调度优选方案。本发明能够协调梯级水库优化调度优化变量及约束条件众多与计算效率及结果合理性之间的矛盾，获得最优的梯级水库群中长期联合发电优化调度方案。
文档编号G06Q50/06GK102867275SQ20121028857
公开日2013年1月9日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者何光宏, 黄强, 戴建炜, 李泽宏, 吴成国, 肖燕, 张永永 申请人:贵州乌江水电开发有限责任公司