需求，故也需增開一臺機組，進入模式4,采用時間動態(tài)規(guī)劃算法對整個余留期作 最優(yōu)機組組合計算。24時段電站總負荷由400MW減少到380MW，負荷變動在20MW范圍內(nèi)， 進入模式2,由一臺機組承擔變化負荷。25時段電站總負荷由500MW增加到600MW，此時開 兩臺機組仍能滿足負荷需求，但變化量超過20MW，進入模式3,采用空間動態(tài)規(guī)劃方法對該 時段兩臺開機機組進行負荷再分配。本發(fā)明實施步驟如下：
[0038] 步驟一：電網(wǎng)下達新負荷指令判斷。若本時段接到電網(wǎng)下達的新負荷指令則轉至 步驟二，否則保持原計劃運行。
[0039] 步驟二：負荷調(diào)整模式判斷。發(fā)明共分為4種調(diào)整模式，若負荷變幅在0~5麗以 內(nèi)，進入模式1，轉至步驟3 ;負荷變幅在5~20MW范圍內(nèi)，進入模式2,轉至步驟4 ;負荷變 幅大于20MW且無需開停機操作，進入模3,轉至步驟5 ;負荷變幅大于20MW且需要開停機操 作則進入模4,轉至步驟6。
[0040] 步驟三：負荷調(diào)整模式1。此時負荷變幅為0~5MW，波動微小，一般由系統(tǒng)負荷特 性和機組慣性所吸收，分配方式保持與計劃一致，不做調(diào)整。
[0041] 步驟四：負荷調(diào)整模式2。將機組按耗水率從小到大排序，作為增減負荷的優(yōu)先順 序。若負荷變幅大于〇則在滿足出力范圍約束、振動區(qū)約束和爬坡率約束前提下，從優(yōu)先順 序最尚的機組開始依次向后加負荷直至負荷變幅等于〇 ;反之則從優(yōu)先順序最低的機組開 始依次向前減負荷直至負荷變幅等于0。
[0042] 步驟五：負荷調(diào)整模式3。調(diào)用空間動態(tài)規(guī)劃方法，對本時段開機機組進行負荷再 分配。本時段負荷調(diào)整完成后，依次檢查余留期下一時段到最后時段的出力狀態(tài)，若出現(xiàn)不 滿足約束的情況，予以修正。
[0043] 步驟六：負荷調(diào)整模式4。調(diào)用時間動態(tài)規(guī)劃方法，對整個余留期作最優(yōu)機組組合 計算。
[0044] 計劃負荷與實時負荷在各臺機組間的分配分別如表1和表2所示。在表4中，加 粗時段為實時負荷變化時段。由表2可知，所有時段電站總出力均與實時總負荷一致，且機 組均處于穩(wěn)定區(qū)運行，相鄰時段機組爬坡率均在給定范圍內(nèi)。計劃運行機組預計穿越振動 區(qū)7次，而實時運行中機組共穿越振動區(qū)10次，這是因為實時運行中負荷變化較劇烈，需要 啟停機的次數(shù)增多，導致穿越振動區(qū)的次數(shù)略有增加。計劃運行與實時運行開停機狀態(tài)如 圖3與圖4所示，其中深色代表開機，淺色代表停機。計劃運行與實時運行全站耗水量如下 表所示，由表3可知，實時調(diào)整后的耗水率與原計劃經(jīng)濟運行計算的耗水率非常相近，保證 了實時運行中水資源的高效利用。整個計算過程經(jīng)歷4次負荷調(diào)整，總耗時8. 25s，實時性 優(yōu)越。其中表1、表2和表3分別為：
[0045] 表1 :計劃運行負荷分配表
[0046]
[0047] 表2 :實時運行負荷分配表
[0048]
[0049] 表3 :計劃運行與實時運行指標對比表
[0050]
[0051] 本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含 在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種實時負荷變化下水電站多模式時空嵌套出力動態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，所述 方法包括如下步驟： 步驟一、判斷是否接收到電網(wǎng)下達的新負荷指令，若本時段接到電網(wǎng)下達的新負荷指 令則轉至步驟二，否則保持原計劃運行； 步驟二、負荷調(diào)整模式判斷：當負荷變幅在0~5MW以內(nèi)，進入模式1，轉至步驟3 ;負荷 變幅在5~20MW范圍內(nèi)，進入模式2,轉至步驟4 ;負荷變幅大于20MW且無需開停機操作， 進入模3,轉至步驟5 ;負荷變幅大于20MW且需要開停機操作則進入模4,轉至步驟6 ; 步驟三、負荷調(diào)整模式1 :此時負荷變幅為0~5MW，波動微小，分配方式保持與原計劃 一致，不做調(diào)整； 步驟四、負荷調(diào)整模式2 :此時負荷波動為5MW~20MW，仍在較小范圍內(nèi)，在原有出力計 劃的基礎上按一定準則增減機組所帶負荷，使調(diào)整后機組出力分配盡量與計劃保持一致， 避免機組頻繁啟?；虺隽Υ蠓▌樱? 步驟五、負荷調(diào)整模式3 :此時負荷變化大于20MW，調(diào)用空間動態(tài)規(guī)劃方法，對本時段 開機機組進行負荷再分配； 步驟六、負荷調(diào)整模式4 :此時負荷變化大于20MW且原計劃開機機組不能滿足當前負 荷，必須進行增減機組操作；調(diào)用時間動態(tài)規(guī)劃方法，對整個余留期作最優(yōu)機組組合計算。2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟四的具體步驟如下： ① 將機組按耗水率從小到大排序，作為增減負荷的優(yōu)先順序； ② 若A大于〇,則在滿足出力范圍約束、振動區(qū)約束和爬坡率約束前提下，從優(yōu)先順序 最高的機組開始依次向后加負荷，直至A等于〇;若△小于〇,在滿足出力范圍約束、振動 區(qū)約束和爬坡率約束的前提下，從優(yōu)先順序最低的機組開始依次向前減負荷，直至A等于 〇;其中△為實時負荷變化量，△=實際負荷值-計劃負荷值； ③ 本時段負荷調(diào)整完成后，依次檢查余留期下一時段到最后時段的出力狀態(tài)，若出現(xiàn) 不滿足約束的情況，予以修正。3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟五的具體步驟如下： ① 根據(jù)機組出力上下限約束、振動區(qū)約束、爬坡率約束等確定各臺機組的出力范圍，并 以1MW為步長進行離散，得到若干個可行出力狀態(tài)；記錄第一臺機組的所有可行出力狀態(tài)； ② 從第二臺機組開始，令當前機組編號k= 2 ;對k號機的每個可行出力狀態(tài)，計算k號 機該狀態(tài)下的耗流量，并遍歷k-Ι號機的所有可行狀態(tài)，將第k號機耗流量與1~k-Ι號機 累計耗流量相加，計算到1~k號機的總耗流量，得到使總耗流量最小的狀態(tài)并記錄；記錄 包括k號機出力、k號機耗流量、1~k號機總耗流以及k-Ι號機的出力狀態(tài)；k號機計算完 后令k=k+Ι，重復步驟②，直至k= 4 ; ③ 從最后一臺機開始，由后向前逆序查找，依次記錄使總耗流量最小的各臺機的狀態(tài)， 得到最優(yōu)的實時負荷分配方案； ④ 本時段負荷調(diào)整完成后，依次檢查余留期下一時段到最后時段的出力狀態(tài)，若出現(xiàn) 不滿足約束的情況，予以修正。4. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟六的具體步驟如下： ①令t=t'，t'為負荷新負荷下達時段；遍歷t時段的所有可行狀態(tài)，查詢空間最優(yōu)負 荷分配表，計算t時段各狀態(tài)下的機組出力狀態(tài)及發(fā)電耗流量并記錄； ② t=t+1，對t時段的每種可行的開機組合，查詢空間最優(yōu)負荷分配表得到當前時段 該種開機組合下的耗流量，并遍歷t-ι時段所有滿足t-i到t時段最小開機時間約束的開 機組合，將t時段耗流量與1~t-i時段累計耗流量相加，得到使1~t時段總耗流量最小 的狀態(tài)并記錄；為每一時段的各個可行組合狀態(tài)建立數(shù)據(jù)表；每個狀態(tài)的數(shù)據(jù)表包括如下 內(nèi)容：開機狀態(tài)；機組本時段所帶負荷，機組耗流量，全站本時段耗流量；全站從初始時段 到本時段總耗流量，包括發(fā)電耗流量與時段間狀態(tài)轉移耗流量；指向前一時段組合狀態(tài)的 路徑； ③ 循環(huán)步驟②，直至t=T時段，其中T為調(diào)度總時段數(shù)； ④ 建立所有時段的數(shù)據(jù)表，從最后階段累計耗流量最小的狀態(tài)開始，由后向前回溯，進 行逆序查表，依次記錄各階段使總的累計耗流量最小的狀態(tài)，得到最優(yōu)的開機方案。5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步驟六的子步驟②中，所述1~t時 段總耗流量包括1~t時段的發(fā)電耗流量、開停機耗流量和穿越振動區(qū)懲罰耗流量。
【專利摘要】本發(fā)明屬于水電能源優(yōu)化運行領域，公開了一種實時負荷下水電站多模式時空嵌套出力動態(tài)調(diào)整方法，該方法以實時負荷變化量大小為依據(jù)，制定多種模式調(diào)整策略。當電站接受到新負荷指令時，自動進入其相應調(diào)整模式。本發(fā)明方法可減少電站機組出力變幅、有效躲避振動區(qū)、降低穿越振動區(qū)次數(shù)，且電站總耗水率與計劃經(jīng)濟運行計算得到的耗水率非常接近，無明顯額外耗水。因此本發(fā)明方法兼顧穩(wěn)定性、經(jīng)濟性與高效性，比現(xiàn)有技術更為經(jīng)濟、安全、高效。
【IPC分類】H02J3/46
【公開號】CN105305501
【申請?zhí)枴緾N201510684082
【發(fā)明人】周建中, 莫莉, 覃暉, 陳璐, 劉懿, 孫懷衛(wèi), 蔣志強, 喬祺, 袁柳, 王超, 盧鵬, 張 誠, 吳巍, 歐陽文宇, 汪洋, 常楚陽, 謝蒙飛, 劉偉, 麥紫君, 高新穩(wěn), 李遠哲, 黃溜
【申請人】華中科技大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月20日