含混合式抽蓄的梯级水电站短期临界调峰方法及装置与流程

本发明属于水利电力工程，具体涉及一种含混合式抽蓄的梯级水电站短期临界调峰方法及装置。

背景技术：

1、风电、光伏出力固有的波动性、随机性、反调峰特性及其高渗透率使得新型电力系统迫切需要大量调节电源来保障新能源的持续并网发电和电力系统的安全稳定运行。抽水蓄能电站是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的绿色低碳清洁灵活调节电源，其调峰容量大致为装机容量的两倍。

2、混合式抽蓄电站依托已有梯级水电站修建，其日内短期运行方式增加了既可抽水、又可发电的典型运行工况，使得水电基地水力、电力流向逆转。因此，短期运行方式方面，决策者需要合理设置抽蓄电站与梯级水电站日内协调运行模式，避免电站不合理的弃水等现象，最大化多主体联合调度效益。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种含混合式抽蓄的梯级水电站短期临界调峰方法及系统，以解决如何避免电站不合理的弃水等现象，最大化多主体联合调度效益。

2、本发明提供了一种含混合式抽蓄的梯级水电站短期临界调峰方法，该方法包括：

3、s1、根据水电强迫流量、满发流量确定含混合式抽蓄的梯级水电站每个水电站日内不同发电运行模式下的临界流量以及日内不同时段的发电运行模式，其中，发电运行方式包括：单用抽蓄电站不用常规机组模式、混合式抽蓄电站转常规机组调峰运行模式、混合式抽蓄电站与常规水电站同抽同发模式；

4、s2、基于不同发电运行模式下的临界流量和上、下游水库水量平衡关系计算日内完整循环周期内抽蓄电站最大发电流量；

5、s3、基于抽蓄电站最大发电流量作为约束条件，构建含混合式抽蓄的梯级水电站的短期临界调峰调度模型，并对其进行求解，输出含混合式抽蓄的梯级水电站的最优日调度方案。

6、可选地，根据水电强迫流量、满发流量确定含混合式抽蓄的梯级水电站每个水电站日内不同发电运行模式下的临界流量以及日内不同时段的发电运行模式包括：

7、根据水电强迫流量、满发流量计算含混合式抽蓄的梯级水电站每个水电站日内不同发电运行模式下的临界流量；

8、计算含混合式抽蓄的梯级水电站的日均下泄流量；

9、根据日均下泄流量与临界流量的比较结果，确定内不同时段的发电运行模式。

10、可选地，单用抽蓄电站不用常规机组模式下的临界流量计算方式包括：当水电站日可出库总水量最小，全天按照强迫流量发电运行时，计算填谷临界流量q1，

11、q1 ＝ qmin                                                       (1)

12、其中，qmin代表水电站强迫流量；

13、当处于电力系统早晚高峰期间，水电站具备按照满发流量发电调峰运行的能力，其余时段可按强迫流量发电运行时，计算协调临界调峰流量q2，

14、

15、其中，t1、t2、t3、t4、t5分别为含混合式抽蓄电站的水电站的日顺序不同运行时段，qmax代表水电站满发流量；

16、当同样处于电力系统早晚高峰期间，水电站以满发流量发电运行，其他阶段水电站同样以满发流量运行时，计算单用抽蓄电站不用常规机组模式下的临界调峰流量q3，其表达式为：

17、

18、可选地，混合式抽蓄电站转常规机组调峰运行模式下的临界流量计算方式包括：

19、计算混合式抽蓄电站转常规机组调峰运行模式下的临界调峰流量q4，其表达式为：

20、

21、其中，q’p,max代表抽蓄电站最大发电流量。

22、可选地，混合式抽蓄电站与常规水电站同抽同发模式下的临界流量计算方式包括：

23、计算混合式抽蓄电站与常规水电站同抽同发模式下的临界调峰流量q4’，其计算方式为：

24、

25、可选地，基于不同发电运行模式，根据上、下游水库水量平衡关系计算日内完整循环周期内抽蓄电站最大发电流量包括：

26、根据上、下游水库水量平衡关系，计算混合式抽蓄电站的最大抽水流量；根据混合式抽蓄电站的最大抽水流量，计算混合式抽蓄电站的最大发电流量。

27、可选地，混合式抽蓄电站的最大抽水流量的计算方式为求解如下公式：

28、q′p，max＝min(vs，up/tp+qmin，up-qin，up，vs，low/tp+qmin，up+qm-qmin，low)    (6)

29、其中，vs，up为上游水库的库容，vs，low为下游水库的库容，tp为混合式抽蓄电站抽水时长，qmin，up为上游水库最小下泄流量，qin，up为上游水库入库流量，qmin，low为下游水库最小下泄流量，qm为上下游水库区间流量，混合式抽蓄电站的最大抽水流量q’p，max。

30、可选地，根据混合式抽蓄电站的最大抽水流量，计算混合式抽蓄电站的最大发电流量的计算方式如下：

31、q′g，max＝(q′p，max·tp)/tg

32、＝(min(vs，up/tp+qmin，up-qin，up，vs，low/tp+qmin，up+qm-qmin，low)·tp)/tg    (7)

33、其中，混合式抽蓄电站的发电时长为tg。

34、可选地，上、下游水库水量平衡关系为：

35、

36、其中，q’p为混合式抽蓄电站抽水流量，v0，up为填谷阶段上游水库的起调库容，v1，up为填谷阶段上游水库的阶段末库容，v0，low为填谷阶段下游水库的起调库容，v1，low为填谷阶段下游水库的阶段末库容。

37、可选地，混合式抽蓄的梯级水电站的短期临界调峰调度模型为：

38、

39、其中，代表填谷阶段抽蓄电站抽水功率，代表早调峰阶段水电站ri调峰运行功率，代表晚调峰阶段水电站ri调峰运行功率，代表调峰阶段抽蓄电站调峰运行功率。

40、本发明还提供了一种含混合式抽蓄的梯级水电站短期临界调峰系统，系统包括：

41、发电运行模式确定模块：用于根据水电强迫流量、满发流量确定含混合式抽蓄的梯级水电站每个水电站日内不同发电运行模式下的临界流量以及日内不同时段的发电运行模式，其中，发电运行方式包括：单用抽蓄电站不用常规机组模式、混合式抽蓄电站转常规机组调峰运行模式、混合式抽蓄电站与常规水电站同抽同发模式；

42、计算模块，用于基于不同发电运行模式，根据上、下游水库水量平衡关系计算日内完整循环周期内抽蓄电站最大发电流量；

43、输出模块，用于基于抽蓄电站最大发电流量作为约束条件，构建含混合式抽蓄的梯级水电站的短期临界调峰调度模型，并对其进行求解，输出含混合式抽蓄的梯级水电站的最优日调度方案。

44、本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述实施例中任一项含混合式抽蓄的梯级水电站短期临界调峰方法的步骤。

45、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中任一项含混合式抽蓄的梯级水电站短期临界调峰方法的步骤。

46、现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结合不同综合利用流量下混合式抽蓄电站、水电站日内运行过程以及调峰填谷效益变化特征。准确划分不同时间段的水库下泄的临界流量，基于不同水电站的调峰临界流量选择合适的发电模式；并基于构建含混合式抽蓄的梯级水电站的短期临界调峰调度模型，并求解其最优的参数，确定含混合式抽蓄的梯级水电站不同时段的最优日调度方案，使得混合式抽蓄电站调峰填谷效益最大。