[发明专利]基于单边匹配机制的水电站负荷动态调整方法

说明书

本发明提供了一种基于单边匹配机制的水电站负荷动态调整方法，包括以下步骤：获取初始调度过程；确定负荷调整时刻t*，计算当日上下级水电站负荷匹配系数R；制定基于单边匹配机制的负荷调整策略；进行全周期调度计算，并实施运行水位和河道防汛预警判断；输出满足预警要求的负荷调整方案，分析梯级水电站调整前后负荷过程匹配性；评估所得方案在水库调度和电网运行两方面的安全性。本发明的目的就是针对现有技术不足，提供一种基于单边匹配机制的水电站负荷动态调整方法，提高上游与下游梯级负荷过程的匹配性，促进水电站调节能力对来水及负荷过程不确定性的适应，保障水电站运行安全。

技术领域

本发明属水利工程管理和水电能源调度技术领域，具体涉及一种基于单边匹配机制的水电站负荷动态调整方法。

背景技术

水电从输出到并网的过程需要电网调度部门和水库调度部门的协调配合。对于串联结构的梯级水电站，当上下级水电站归属不同电网调度部门时，区域电网负荷特征的差异会导致两座水电站的出力过程出现不匹配的情况。

不匹配的负荷过程给下游水电站的调度运行带来了极大压力，特别是当下级水电站的调节库容较小、调节能力较弱时，库水位变化幅度大且波动频繁，极易造成库容被拉空或者溢水漫坝等潜在风险，威胁水库调度安全；同时，为保证水库运行安全频繁弃水，造成出库流量的陡涨陡落，引起下游河道水位的剧烈变化，对沿程区域民生安全带来严重影响。

因此，在电网负荷变幅安全接受范围内，实施负荷调整以提高梯级水电站负荷运行方式的匹配性，对保障水库调度安全具有重要的实际意义，也是水电站实时运行与管理中的迫切需要。

专利文献CN107528348A公开一种基于来水不确定性的梯级水电站负荷调整方法。该发明耦合了来流分析、计划制定和负荷调整三个模块，重点分析来水的不确定性对水电站水库运行安全的影响，并提出相应调整策略，以此解决来水不确定性导致的电站被迫降低出力运行或水库弃水等问题。专利文献CN104636830A公开了一种来水变化下省级电网水火电实时负荷调整方法。分别针对来水增加和减少两种工况，从梯级水电站补偿效益最大和蓄能效应最优的角度，来合理安排和调整水电站出力过程，解决了不同水情变化引起的网内水电与火电负荷过程动态协调配置的问题。上述两项发明将来水不确定性作为重要影响因素，从不同侧重提出了水电站负荷调整策略，可作为本发明的技术参考。但解决工程问题的主要关注点在于消除来水不确定性对水库调度带来的不利影响，在梯级水电站负荷运行方式不匹配导致的调度风险问题上考虑较少。

整体来看，现有相关技术多是针对来水预报不准确或者区间来水变化等不利情形，通过打捆梯级水电站的处理方式实施整体负荷调整，有效降低来水不确定性对水电站运行带来的不利影响。事实上，不利工况多数情况发生在调节能力较弱的下级水电站，问题的本质体现了下级水电站在两个方面的不适应：一是水电站自身负荷、入库流量和水库调节能力三者的相互不适应；二是上游与下游梯级负荷过程的相互不适应。现有技术中的整体处理方式难以周全反映所述问题本质，技术效果的丰富性有待提升。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于单边匹配机制的水电站负荷动态调整方法，提高上游与下游梯级负荷过程的匹配性，促进水电站调节能力对来水及负荷过程不确定性的适应，保障水电站运行安全。

本发明提供了一种基于单边匹配机制的水电站负荷动态调整方法，包括以下步骤：

步骤1，根据调节能力较弱的下级水电站当日入库流量、发电计划以及控制水位信息，获取初始调度过程；

步骤2，根据水库调度工况不利情形确定负荷调整时刻t*；

步骤3，计算当日上下级水电站负荷匹配系数R；

步骤4，制定负荷调整策略；

步骤5，进行全周期调度计算；

步骤6，根据水库运行水位预警要求，对调整后的水库调度过程进行预警判断；