水是一種綠色可再生能源，隨著我國電力市場的發(fā)展與完善，水電站的優(yōu)化調度成為保障電力系統(tǒng)安全和經濟運行的重要技術工作。梯級水電站優(yōu)化調度控制問題比較復雜，尤其是二級以上具有較大調節(jié)水庫的梯級水電站的優(yōu)化調度其難度更大，受到相關學者的廣泛關注。本文就梯級水電站實時優(yōu)化調度與經濟運行進行簡要分析。

針對傳統(tǒng)優(yōu)化算法在求解高維、復雜梯級水電站發(fā)電調度時易出現“維數災”，或陷入局部最優(yōu)解的缺陷，本文提出了免疫蛙跳算法（isfla）。該算法將克隆選擇算法嵌入到混洗蛙跳算法框架中，對混合之后的蛙群構造子群體執(zhí)行免疫克隆選擇操作，同時使用改進的最差解更新方式提高其局部搜索能力。應用實踐表明，通過將isfla與標準混洗蛙跳算法、粒子群算法以及逐步優(yōu)化方法對比，isfla在求解梯級水電站發(fā)電優(yōu)化問題時具有明顯的優(yōu)越性。

梯級水電站聯合發(fā)電調度的優(yōu)化模型的確定在整個電網經濟、安全運行中起著非常重要的作用。文中提出一種新的梯級水電站群聯合發(fā)電優(yōu)化調度的調度準則——以單位水體發(fā)電電價最高優(yōu)先發(fā)電,在此基礎上建立梯級水電站群聯合發(fā)電優(yōu)化調度模型及其評價方法。首先建立基于四層水體的水庫能的水電站發(fā)電模型,在此基礎上提出單位水體發(fā)電電價的概念。建立優(yōu)化調度模型時,將電力系統(tǒng)中的負荷變化和在電力市場機制下分時上網電價的影響因素考慮在內。該模型能較為客觀地反映梯級水電站運行情況,能給系統(tǒng)調度員做出最佳調度決策提供一定的依據。優(yōu)化仿真計算結果證明該調度準則具有可行性和適用性。

提出采用具有附加線性約束的網絡規(guī)劃法，可把混聯梯級水電站分解為幾個子網絡，簡化了每個子網絡的求解計算，從而加速大電網復雜的經濟調度的計算速度。

梯級水電站中長期經濟調度是一個典型非線性優(yōu)化問題，通常要求在滿足復雜的水力、電力約束條件，兼顧求解效率的同時實現梯級發(fā)電量最大。為有效解決這一問題，通過改進標準蝙蝠算法（batalgorithm，ba）更新策略和引入差分進化算法（differentialevolution，de）變異、選擇操作，提出一種改進的蝙蝠算法（improvedbatalgorithm，iba）。對標準蝙蝠算法更新策略進行以下改進：1）蝙蝠個體脈沖頻率不隨種群迭代而更新；2）蝙蝠個體脈沖發(fā)射率和脈沖音量隨種群迭代而更新；3）無條件接受全局搜索產生的新解，有條件接受局部搜索產生的新解；4）改進飛行速度公式，縮小新個體與當前種群最優(yōu)個體的偏離值。同時，針對蝙蝠算法種群多樣性差、易陷入局部最優(yōu)的缺點，引入差分進化算法中的變異、選擇操作，實現動態(tài)控制變異概率。建立兼顧梯級最小出力最大化的梯級總發(fā)電量最大模型，利用大渡河流域瀑布溝、深溪溝、枕頭壩一級梯級水電站經濟調度問題實例，從流域長系列徑流資料中選取典型年，對iba的主要控制參數（縮放因子、最大迭代次數）進行測試與分析。采用iba、ba、逐步優(yōu)化算法（poa）對同一典型年進行模擬調度。從枯期出力特征、梯級發(fā)電量、算法運行時間3項指標綜合來看，對于復雜的梯級水電站經濟調度問題，改進的蝙蝠算法能夠在枯水期給電網提供盡可能大而穩(wěn)定的出力，同時縮短計算時間，獲得更高精度解。

本文首先從目標函數和約束條件兩個方面,介紹了梯級水電站優(yōu)化調度的各類數學模型.然后對目前研究比較廣泛的各類優(yōu)化算法進行了綜述.最后指出隨著水電能源的開發(fā),梯級水庫優(yōu)化調度下一步可能的發(fā)展方向.

隨著經濟社會不斷發(fā)展,我國能源結構也隨著不斷變化,水電資源作為一項重要能源,其發(fā)展好壞直接關系到我國的可持續(xù)發(fā)展道路.梯級水電站作為水電的一種關鍵形式,必須對其進行發(fā)電優(yōu)化調度,從而保證水資源得到合理利用.本文主要針對梯級水電站的主要特點和未來發(fā)展方向,總結了我國的一些成果,并深入分析了其運行過程中的主要問題,通過對模型進行改進,對其進行優(yōu)化調度,提出了新的調度模型.

介紹了目前國內對于梯級水電站優(yōu)化調度問題的研究和實踐現狀,重點研究了優(yōu)化調度模型的建立和優(yōu)化算法。

宏觀視角下的流域梯級水電站聯合調度金沙江區(qū)域梯級水電站邁入\"調控一體化\"時代長江上游大型水電站群聯合調度發(fā)展戰(zhàn)略流域梯級水電站聯合優(yōu)化調度的必要性及對節(jié)能減排的作用氣候變化條件下的三峽梯級水庫調度長江上游大型水電站群聯合調度關鍵科技問題探討

建立了梯級水電站短期周優(yōu)化調度的梯級蓄能最大模型,在此基礎上采用動態(tài)搜索算法對其進行求解。通過嚴密的理論推導和詳盡的實例分析探討了流域梯級電站負荷最優(yōu)分配規(guī)律。梯級電站負荷最優(yōu)分配主要由梯級水庫的區(qū)間入流關系和水庫特性決定,其結論可指導流域梯級電站優(yōu)化運行,為集控中心調度和指導實際應用提供參考。調度決策者尚需根據本文的研究方法針對本流域和電站的特性制定符合自身的最優(yōu)調度規(guī)則。

遺傳算法是一種簡單、適用的搜索方法,經常用于解決非線性復雜的問題。水庫群的最優(yōu)調度問題,就是利用搜索算法根據水庫群進出水和綜合利用情況,把水電站水庫看作一個系統(tǒng),把系統(tǒng)的各元素,輸入/輸出參數等簡化和假設后建立簡化通用的數學模型,用搜索算法對該數學模型進行優(yōu)化仿真,得出最優(yōu)解。

在市場環(huán)境中系統(tǒng)電價和負荷一定的情況下,將效益最大化作為系統(tǒng)優(yōu)化準則,運用水資源價值系數、設備運行費、折舊費及其他費用等成本因素,建立分時電價梯級水電站短期優(yōu)化調度模型;構造了求解該模型的層結構蟻群算法,采用啟發(fā)式規(guī)則解決解的多樣性和機組啟停問題,采用精英策略節(jié)約計算內存和優(yōu)化時間。最后,運用我國西南地區(qū)某梯級流域中三個連續(xù)水電站的數據建立了調度模型并運用層結構算法進行仿真;并從理論方面分析了仿真結果中的每一個變化,對精英區(qū)大小的選擇作了討論,分析表明仿真結果與理論分析保持一致,說明建立的模型是合理的,提出的方法是可行而有效的。

將蟻群優(yōu)化算法用于求解分時電價下梯級水電站間短期優(yōu)化調度模型,考慮市場競爭下的電價和電量、水庫存水價值、水流時滯以及設備折舊等因素,建立了利益最大化為優(yōu)化準則的短期優(yōu)化調度模型.給出了蟻群算法求解梯級短期優(yōu)化調度模型的數學描述及算法的求解步驟.最后以某梯級流域中三個水電站的相關數據建立了相應的優(yōu)化調度模型,運用蟻群算法進行了計算仿真,并與傳統(tǒng)的動態(tài)規(guī)劃法進行對比.仿真結果證實了所采用算法的有效性和可行性.

針對梯級水電站群實際運行的優(yōu)化調度指導需求,在多元線性回歸算法基礎上引入f檢驗和擬合優(yōu)度檢驗判別機制,建立了基于梯級水電站優(yōu)化調度的調度函數逐步優(yōu)化算法,并將該算法應用于金沙江—長江大型梯級電站系統(tǒng)調度函數制定中,通過時間因子、空間因子和能量因子3類待選自變量的合理篩選,構建出具有指導梯級運行意義的梯級各電站優(yōu)化調度函數。該函數形式簡潔,具有良好的可操作性和可解釋性。將用調度函數模擬梯級運行結果與同系列優(yōu)化調度結果進行比較分析,結果表明調度函數指導梯級運行較好地保留了優(yōu)化調度的各方面效益,具有較高的模擬精度和實用價值。

在傳統(tǒng)水電站調度模式下，由于電價固定不變，水電站調度模式的目的是尋求發(fā)電量的最大化，以提高效益。然而在市場競價環(huán)境下，電價會隨著市場的變化而發(fā)生波動，因此，水電站的調度模式轉變?yōu)橐垣@得盡可能多的利潤為最終目標。市場的不確定性提升了發(fā)電公司報價決策的難度。與火電廠有所不同，水電站不同時段的發(fā)電能力會有所差異，因此，其競價策略十分復雜。隨著競價策略復雜性的提升，梯級水電站短期優(yōu)化調度的難度也有所增加，增強對市場競價下梯級水電站短期優(yōu)化調度的研究就顯得尤為重要。

提出一種應用搜索法、動態(tài)規(guī)劃法實現梯級水電站日經濟運行的數學模型和算法。它既可用于實時的梯級水電站發(fā)電控制，又可用于控制梯級水電站日發(fā)電計劃。本數學模型和算法理論上嚴謹、計算時間比較短，能滿足實際運行的需求，此模型和算法應用于東江梯級電站、仿真計算的結果比較滿意。

在由\"龍頭\"水庫與若干日調節(jié)或無調節(jié)水電站組成的梯級水電中,枯水期末和汛期洪水間隔階段,\"龍頭\"水庫根據下游電站區(qū)間來水情況,在正常發(fā)電流量外實施小流量泄流補償,不僅可以提高\"龍頭\"水庫的防洪安全性、減少無益棄水,而且可以給下游電站提供更多的發(fā)電水量,改善機組的運行效率。文中建立了梯級水電站實時發(fā)電補償調度風險分析模式,提出了梯級水電站實時補償增益的計算方法、\"龍頭\"水庫不同補償方案下風險的定量化方法以及基于期望增益最大的補償方案選擇方法。實例研究表明所提出的方法是合理、有效的,具有較好的輔助決策價值。

如今，廣大民眾對能源的需求量越來越高，但是我國的能源可用量卻越來越少，在這種情況下，對水、電能源結構進行調整是勢在必行的。其實，梯級水電站優(yōu)化調度已經得到了廣大民眾的普遍關注．而本研究就將針對“梯級水電站優(yōu)化調度模型與算法研究”這一主題進行詳細的闡述，使廣大民眾對這方面的內容有一個更加全面且深入的了解。

進入二十一世紀以來，科技大發(fā)展，經濟大發(fā)展。人們的生活越來越舒適、便捷的同時，隨之而來的一系列問題也十分明顯。環(huán)境的污染、能源的短缺，促進了我國水電企業(yè)模型的改革，因為只有改革才能適應時代的變化，才能解決日益嚴峻的能源形勢。下面，我們將主要分析一下目前我國梯級水電站優(yōu)化調度模型與算法。

該文建立了三個復雜的清江流域梯級水電站短期優(yōu)化調度模型,其中包括了蓄水位約束、用水約束、出力約束,利用poa(逐步逼近法)法解決水電站群的優(yōu)化問題,較大的提高了水庫效益,獲得較為滿意的結果。

介紹分析梯級電廠水電聯合調度的技術和策略,以及相應的計算機系統(tǒng)的組成原則。

闡述了中小流域梯級水電站實施聯合調度的有利條件及必要性,并以四川省甘孜州碩曲河梯級水電站為例,介紹了梯級聯合調度內涵、管理模式及調度方式;分析了實施梯級水電站聯合調度所產生的效益。