梯级水电系统短期优化调度与自动发电控制研究

【摘要】：随着电力工业的解除管制,电力市场的逐步形成,各发电实体实行竞价上网, 其调度的目标也逐步发生了转变,以追究各自发电效益最大为目标,这样使得水电 系统的独立调度成为可能,不再仅仅为火电系统的调度做“配套服务”。特别地,对 于梯级水电系统,由于其调度目标的变化以及梯级各电站间的复杂的水、电联系, 给梯级优化调度带来了新的研究内容。梯级电站的短期优化调度对整个梯级的实际 运行具有非常重要的意义,因此,本文以三峡梯级水电系统短期优化调度和梯级自 动发电控制为研究背景,结合《三峡梯级水电联合调度自动发电控制》和《三峡数 字梯级调度决策支持系统》两个实际的科研课题,研究了梯级短期优化调度的模型 和求解算法,提出了三峡梯级自动发电控制的基本方案,取得了一些有价值的研究 成果。 论文首先引出本文研究领域,回顾了最近几年来国内外学者在水电系统的短期 优化调度领域研究取得新进展,阐述了梯级水电系统短期优化调度的关键和存在的 不足,综合评述了各种优化算法及其在优化调度中的应用情况,在此基础上确立本 文研究的重点。 在第二章中,首先对梯级电站的基本参数,包括机组特性、水位与水头,水流 时滞等,进行了详细地分析,并提出了一种用迭代法计算电站运行水头的方案。为 满足不同的调度任务的要求,对梯级短期优化调度的优化准则进行了详细的分析, 并提出一种综合考虑梯级发电量和运行周期末水位的优化目标。对于动态规划的维 数问题,给出一种应用 Lagrange 方法进行降维的方案,并介绍了几种常用于水电系 统优化的动态规划改进的算法。 为了便于调度任务求解,必须对调度进行分析,在第三章中,分别建立了“给 定用水量制定梯级发电计划”与“梯级电站间负荷优化分配”的数学模型。对于有 航运要求的梯级电站而言,航运要求制约着发电计划的制定和实施,本章基于河道 不稳定流计算,提出了发电-航运协调的四种方案,提出一种考虑航运不稳定流约束 的分布式参数的协调模型,并基于大系统分解与协调思想,给出了相应的求解方案; 本章还详细讨论了给定用水量的发电计划与梯级负荷优化分配计算方法,提出了在 动态规划的框架下,利用线性插值的方法来减少计算规模,提高计算效率的方法。 梯级联合调峰要求是电力系统对梯级水电系统的必然要求,本章最后也给出了梯级 调峰优化的数学模型。 I WP=5 梯级短期优化调度的具体实施是通过梯级自动发电控制来完成的。第四章首先 介绍了电网自动发电控制的控制方式,区域控制误差及其联络线控制策略的发展, 引入电网自动发电控制下机组的几种运行状态。然后,详细介绍了电站自动发电控 制的常规思路及控制方式。在此基础上,提出实现梯级自动发电控制的必要性。文 中以三峡梯级为例,设计一套三峡梯级的自动发电控制基本框架,详细介绍了三峡 梯级的控制方式和基本功能,构建出自动发电控制的分层控制方案,绘制出三峡梯 级有功调度数据流。实现三峡梯级自动发电控制离不开对机组的调节,本文同时提 出了机组负荷分配的梯度分配原则,并给出了机组的负荷调整策略。最后,将电力 系统的动态优化调度概念引入梯级水电系统来,提出实现梯级水电系统动态优化调 度的重要意义。 第五章以三峡-葛洲坝梯级水电站组成的典型的梯级水电系统为例,考虑尽可能 详细的约束,结合前文介绍的基本方法,进行实例计算。考虑航运要求,对给定用 水量和给定梯级总负荷过程两个任务制定短期发电计划,并给出了相应的结果分析。 最后,对本文的成果进行总结,并提出有待进一步研究的问题。 【关键词】：三峡 梯级 短期调度 自动发电控制 优化算法 不稳定流
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TV736
【目录】：

• 摘 要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 绪 论10-27
• 1.1 引言10-11
• 1.2 优化算法评述11-17
• 1.3 梯级水电系统短期优化调度17-25
• 1.4 论文研究的主要内容25-27
• 2 梯级水电系统短期优化数学描述27-47
• 2.1 引言27
• 2.2 电站基本参数27-33
• 2.3 优化准则的选择33-36
• 2.4 约束条件36-41
• 2.5 梯级优化调度中常用算法41-46
• 2.6 小结46-47
• 3 梯级水电系统短期优化任务的求解47-64
• 3.1 引言47
• 3.2 调度任务分析47-49
• 3.3 不稳定流计算49-51
• 3.4 梯级发电-航运优化51-55
• 3.5 制定发电计划55-59
• 3.6 梯级电站短期调峰优化59-63
• 3.7 小结63-64
• 4 梯级水电系统自动发电控制64-83
• 4.1 引言64-65
• 4.2 电网 AGC65-67
• 4.3 电站 AGC67-70
• 4.4 梯级 AGC70-71
• 4.5 三峡梯级 AGC 基本内容71-76
• 4.6 三峡梯级 AGC 有功调度数据流76-78
• 4.7 机组负荷调整策略78-81
• 4.8 梯级水电系统的动态优化调度81-82
• 4.9 小结82-83
• 5 梯级水电系统短期优化应用实例83-94
• 5.1 引言83-84
• 5.2 计划制定84-92
• 5.3 结果分析92-94
• 6 总结与展望94-96
• 6.1 全文总结94-95
• 6.2 展望95-96
• 致 谢96-97
• 参 考 文 献97-108
• 附录 I 作者在攻读博士学位期间发表的论文108-109
• 附录 II 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目109

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

三峡梯级自动发电控制算法研究    李健,伍永刚,余波,刘俊

梯级水电厂自动发电控制研究与设计    李健

新的非线性最小费用循环流算法及其在电力系统经济运行中的应用    何光宇,邓琨,李祖毅,陈雪青

机组优化组合的协同变异遗传算法    李茂军

基于人工神经网络的梯级水电厂日优化运行    朱敏,王定一

自动发电控制算法的几点改进    高宗和

三峡梯级日优化运行模型及算法    张高峰,权先璋,余波,张勇传

三峡电站汛期调峰对通航影响的研究    李发政,袁梅

三峡梯级水电站自动发电控制    张高峰,权先璋,陈建国

市场环境下水电运营方式的探讨    张玉山,李继清,纪昌明,王丽萍

竞价上网环境下梯级水电厂的经济运行问题研究    杨东方,马光文,过夏明,张建,王立明

调峰电量的上网电价和销售电价研究    黄岩,胡振鹏

土钉支护危险滑动面搜索的混沌优化方法    祝方才,彭振斌,隆威,刘光辉

互联电力系统AGC的模糊和遗传控制算法    徐少川,陈雪波,李小华

基于改进动态规划法的火电厂负荷经济调度    马玲,王爽心,刘如九,王绍民

双相钢的巴克好森效应    穆向荣 ,张秀林 ,章守华 ,张弘 ,沈功田

基于遗传算法和模拟退火算法优化神经网络的铁路营业里程预测    侯福均,吴祈宗

混沌退火在神经网络函数优化计算中的应用    修春波,唐运虞,刘向东,张宇河

广义分配问题的一种小生境遗传蚁群优化算法    陈云飞,刘玉树,范洁,赵基海

应用遗传算法求解模糊参数的单机调度问题    侯福均;吴祈宗;

基于模拟退火算法的生产调度问题    宋锦河

基于带变异算子的粒子群优化算法    刘淳安,陈一虎

遗传算法在多用户检测中的应用    魏建荣;王砚;张立毅;

全局优化算法研究    陈佳彬;张翔;

融合粒子群优化算法与蚁群算法的随机搜索算法    支成秀;梁正友;

三峡梯级优化调度与自动发电控制应用研究    余波;

基于核心模块的汽轮机组性能监测系统    朱晓琼;刘杰;钱昆;王文俊;胡念苏;

集成电路和图像处理技术的应用研究    王军敏;周宁;查光明;

基于混合算法的二元光学器件优化设计    李清生;王凌;郑大钟;

混沌优化算法在约束最优化问题中的应用    陈治飞;石鸿雁;安跃军;孙昌志;

一种混沌神经网络及其在旅行商问题中的应用    徐耀群;刘健;

蚁群-粒子群结合算法在机组优化组合中的应用    肖刚;李守智;王选宏;肖瑞;

面板堆石坝安全监测关联管理系统研究    张社荣

胶态锂离子电池及其材料的研究    王涛

城市供水系统的优化调度与智能控制研究    黄良沛

混沌时间序列的长期预测方法研究    席剑辉

深海机器人推进电机混沌现象研究    安跃军

跨流域调水系统水资源综合管理研究    王宏江

黄河干流水电站水库群水量实施调度及风险研究    李会安

电子文献研究    石宝军

求解正交表问题的拟物拟人方法    赵孝武

基于成本最小的原料保证系统研究及应用    黄泰松

磷渣活性的激发及对硅酸盐水泥的缓凝机理    盛广宏

网络化制造平台可重构控制系统研究与实现    邓建新

岩石爆破损伤影响范围研究    曾新华

混沌神经网络及其优化算法的研究和应用    陆忠武

层次分析法在电力负荷预测中的应用研究    赵云飞

基于改进的遗传算法组卷系统应用研究    王淑佩

抽水蓄能电站在电力系统中运行模拟的研究    张林垚

火电厂多台机组间的负荷优化分配研究    张利红

考虑AGC的机组组合问题研究    谢亮

CPS标准下的AGC控制策略比较研究    王玮

水电厂内经济运行问题中主结线运行方式约束的研究    权先璋,蒋传文,李承军,张勇传

大型引水工程梯级水位优化模型研究    金明宇,徐青,陈守伦

一种中长期日负荷曲线预测的新方法——双向夹逼法    何光宇,郭家春,鲍毅,陈雪青,周双喜

用样条插值法模拟典型日负荷曲线    赵晖

考虑机组爬坡率的火电系统日发电计划编制    高旭矗,伍永刚

改进遗传算法在梯级电站日优化运行中的应用    徐琦,张勇传,孔力,权先璋

水电站群在电力系统中工作位置的确定    马光文,王黎

对承担电网备用容量任务的水电站空耗水量的近似计算研究    徐晨光,刘晓黎,黄强,曹进,赵麦换

日电力电量平衡的余荷逐次后移法    吴东平，万永华

遗传算法在水库调度中的应用综述    刘攀;郭生练;李玮;易松松;

电力市场环境下AGC和运行备用的获取与定价    赵学顺

水库防洪预报调度模糊集与风险分析理论研究与应用    侯召成

仿射尺度算法及其在水电系统优化调度中的应用研究    曾勇红

洪水资源管理研究    杜国志

水库防洪预报调度及灾情评价理论研究与应用    董四辉

电力市场环境下水电的优化调度和风险分析    刘嘉佳

电力市场风险管理理论及应用    王壬

梯级水库群发电优化调度的理论与实践    张双虎

水库防洪关键问题的理论与方法研究    谢小平

水电系统中预报与调度的混合智能方法研究及应用    王文川

凤滩水库汛期优化调度研究与实现    贾函

改进遗传算法在水电站厂内AGC及AVC中的应用研究    张宇峰

基于J2EE的MVC设计模式的研究和实现    杜娟

水电站水库调度图及短期优化调度研究    张铭

水电站高级应用软件的研究与实现    刘博

梯级AGC的实现方法研究    程淑

三峡梯级与清江梯级联合调度研究    周玉琴

基于J2EE体系结构的Struts框架的研究与应用    冀旭钢

快速小生境自适应遗传算法在梯级水电站AGC中的应用研究    柯于辉

乌江梯级水电站中长期发电优化调度研究    张雯怡

水电站微机监控与自动发电控制系统设计    金英哲;赵先臣;

梯级水电厂自动发电控制研究与设计    李健

利用超短期负荷预报实现AGC的超前控制    高宗和,丁恰,温柏坚,姚建国

三峡电力市场优化调度系统及算法    何光宇,舒印彪,裴哲义,陈雪青,周双喜,雷晓蒙,王稹

机组优化组合的遗传算法    蔡超豪,蔡元宇

电力市场的基本原则    韩放，杨以涵，谢开，于尔铿

水电站AGC中的惩罚函数及虚拟机组技术    权先璋,蒋传文,李承军

一种求解合取范式可满足性问题的数学物理方法    李未,黄文奇

求解Covering问题的拟物方法——NP难度问题的一个处理途径    黄文奇

混沌优化方法及其应用    李兵,蒋慰孙

单亲遗传算法及其全局收敛性分析    李茂军,童调生

动态规化原理在水电站厂内经济运行中的应用    权先璋;

基于遗传算法的水电厂自动发电控制    唐桂花;王加庆;

对协调控制系统的品质要求分析    陈厚肇,陈斌

自动发电控制运行方式探讨    刘舜

自动发电控制信号处理对策    黄守华,张诗远

白山发电厂自动发电控制及运行参数优化研究    陈凯,耿瑞杰,姜相东,董振生,杜晓薇

华北电网多区域自动发电控制与在线经济调度的研究    潘敬东,韩福坤,李运平,杨小煜

基于遗传算法的水电厂自动发电控制研究    王加庆;陈明榜;向铁元;

紫坪铺水电站AGC的设计与实现    蒋建文;江红军;牟奎;

自动发电控制在黄河上游梯级电站间的应用    赵涛;

9F级燃气蒸汽联合循环机组参与电网自动发电控制的思考    柳红军;

水电厂自动发电控制技术在我国的应用    徐宏雷;郑伟;智勇;

飞轮储能辅助的含风电电力系统自动发电控制    周玉洁;刘世林;文劲宇;

自动发电控制(AGC)在黄河水电公司梯级电站间的应用    赵涛;

火电机组AGC(自动发电控制)功能的开发与应用    吴朋;

电力市场下基于改进粒子群算法的AGC机组选择    刘文许;林礼清;温步瀛;

改进的粒子群算法在电力系统AGC中的应用    马飞;陈雪波;李小华;

三峡-葛洲坝梯级水电站短期优化调度研究    马超;

集保护和AGC功能的模块在发电厂的应用    桂烜;李孝波;林峰平;

基于SSTLF与AGC的机组出力调度系统设计    张锋;吴劲晖;周剑波;赵良;

互联电力系统分散自动发电控制    马连增;陈雪波;李小华;

智能调度的坚实一步    本报记者 曹琰　陈也清

华中公司特高压适应性研究项目通过评审    记者 曹琰　陈也清

我国智能电网建设迈出坚实二步    曹琰 陈也清

美国新英格兰电力市场（上）    国家电监会市场部供稿

我国电网控制技术取得新突破    王怡

国电南瑞：实力、运气都不能少    王晓民

公伯峡水电站首创机组发电之际 远方同步遥控之时    李建辉

创新无限炉火红    本报记者 王贺

抗雪凝保供电：没有硝烟的战场    罗万雄喻栋柱 邵健 郑汝鹏

调出电网的和谐音律    调度中心

梯级水电系统短期优化调度与自动发电控制研究    张高峰

仿射尺度算法及其在水电系统优化调度中的应用研究    曾勇红

电力市场环境下辅助服务市场和电网频率控制的理论与实证研究    赵庆波

自动发电控制中频率偏差系数研究    刘乐

梯级电站群短期优化调度模型与定价方案选择    谢红胜

梯级引水式电站机组控制系统优化研究    张江滨

智能优化方法在电力系统调频中的应用研究    李红梅

联合循环机组运行计划和负荷分配：建模、启发式遗传算法求解和数据处理    陈坚红

汽轮机启动过程中安全经济优化的研究    张志明

粒子群优化算法试验研究及扩展    余炳辉

含间歇性电源电网中基于分布式模型预测的自动发电控制研究    张永

状态空间模型预测控制在自动发电控制中的应用    邓僖骘

解除管制环境下的自动发电控制研究    秦利娜

基于CC-2000平台的内蒙古电网自动发电控制系统设计和优化    王新建

含风电电力系统的自动发电控制研究    倪琳娜

火电厂自动发电控制的研究    魏强

新自动发电控制系统模型及其控制方法研究    陈冠宇

梯级水电站短期优化调度的研究与应用    李义

省级电网自动发电控制机组方案研究    谭涛

梯级水电站短期优化调度研究    袁宝招