[发明专利]基于约束条件分类分级的水电站自适应发电优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于约束条件分类分级的水电站自适应发电优化调度方法，其特征在于，包括步骤：1）建立基于约束条件分类分级的水电站自适应优化调度模型，水电站优化调度的约束条件类别包括物理约束条件、调度约束条件和边界约束条件；2）求解基于约束条件分类分级的水电站自适应优化调度模型。本发明避免了调度人员反复调整试错的工作量，提高了发电优化调度方案的编制效率；解决了传统方式过于依赖于调度人员自身经验的问题，降低了对调度人员技术水平的过高要求；充分利用了计算机的快速计算能力，能够快速计算出最符合调度意图的调度方案；通过模型自适应调整减少了“问题无解”给调度人员带来的不良体验，人机交互调度过程更加友好。

技术领域

本发明涉及水电站发电优化调度技术领域，具体涉及一种基于约束条件分类分级的水电站自适应发电优化调度方法。

背景技术

水电站发电优化调度是在给定的约束条件下，寻找使得发电量最大或耗水量最小的优化调度方案，以实现水能资源的高效利用。由于水电站发电过程本身涉及水、机、电三元因素，此外还需要兼顾防洪、供水、灌溉、航运等各类型综合利用要求，因此在发电优化调度中需要考虑的约束条件非常多，属于多约束优化问题。

理论上，通常采用惩罚函数的方法将上述约束优化问题转化为无约束优化问题来求解。然而，约束条件之间不可公度的特性决定了惩罚系数的率定十分困难。国内外研究表明，固定惩罚系数很难在真实的动态环境下始终取得令人满意的效果，动态惩罚系数在一定程度上解决了惩罚系数的确定难题，但是又带来了必须针对具体问题特点设计合理的动态系数调整策略的难题。因此，上述技术方案在实际中很少被采用。

目前，实际应用中调度人员先设定各类约束条件，然后进行优化调度计算，若经过优化调度计算后提示“问题无解”，则调度人员需要结合自身经验不断调整约束条件，每次调整后重新进行优化调度计算，并检查优化调度计算结果是否为“问题无解”，反复调整至各类约束条件形成可行解空间、优化调度计算得到问题最优解为止。

因此现有技术主要存在两个缺点：一是工作效率低，无法直接获得最符合调度意愿的优化调度方案，需要进行多次反复调整，劳动强度大，遭遇突发事件时应急响应能力不足；对调度人员自身经验要求高，当调度人员经验不足时，需要很多次调整才能寻找到符合调度意愿的调度方案，甚至是根本无法找到符合调度意愿的调度方案。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于约束条件分类分级的水电站自适应发电优化调度方法，解决了约束优化问题求解过程中，容易出现问题无解、工作效率低、劳动强度大、遭遇突发事件时应急响应能力不足，对调度人员自身经验要求高的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种基于约束条件分类分级的水电站自适应发电优化调度方法，其特征在于，包括步骤：

1)建立基于约束条件分类分级的水电站自适应优化调度模型，水电站优化调度的约束条件类别包括物理约束条件、调度约束条件和边界约束条件；将调度约束条件进行分级，针对每个调度时段，分别设定各个调度约束条件的优先级别，优先级越高则代表应该优先满足；

2)求解基于约束条件分类分级的水电站自适应优化调度模型。

前述的一种基于约束条件分类分级的水电站自适应发电优化调度方法，其特征是：所述物理约束条件反映由水电站物理机理决定的模型内在基本特性，物理约束条件包括水库死水位约束、水库正常高水位约束、水库水量平衡约束、机组容量约束、机组满发流量约束、机组最短开停机时间约束、机组出力受阻约束、机组不可运行区约束、可用机组数量约束。