[发明专利]一种梯级水电站群中期电量交易计划分解方法

权利要求书

1.一种梯级水电站群中期电量交易计划分解方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)预测区间流量和日尺度负荷滚动预报：利用历史径流资料并根据神经网络方法滚动预测区间流量；日尺度负荷预测参考去年和今年月度负荷总量增长率，根据负荷增长率规律预测当前月份的负荷需求总电量，然后再将去年同期日尺度负荷设定为典型日负荷曲线，乘以预测的当前月份负荷需求总量得到当前月份的日尺度负荷曲线，再累加西电东送和境外负荷曲线得到日尺度总负荷曲线，负荷总需求电量为其中T为调度期时段总个数，L_t为t时段的预测负荷；

(2)生成初始解：根据预测的总负荷，依次扣除火电、风电、光伏和第一类无基础资料的水电站日发电量曲线后，剩余日尺度负荷曲线由第二类水电站群来平衡，则各电厂月度电量初始分解到日的方法是：若当前时段为t_today，该电站月度总电量为E_m，第t_today时段电站m从月初到当天的月累实发电量为第t_today时段剩余负荷月累实际需求电量为则电站m后续日发电量其中为电站m在后续日发电量，其它电站计算方式相同；

(3)水量平衡计算：采用以电定水算法重新校正水量平衡关系，当预报来水大，若按初始解运行，存在弃水风险时，此时增加计划电量以减少弃水，为避免调度期内发电量出现剧烈波动，采用在计划电量基础上均匀增加电量直至发电流量或时段发电量达到最大值，若仍有弃水，则正常弃；若预报来水小，按初始解运行时，存在末水位低于死水位风险，此时减少计划电量以抬高水位，采用在计划电量基础上均匀减少电量直至发电流量或发电量达到最小值，此过程的约束条件包括水位上下限、发电流量上下限和出力上下限；

(4)校正时段电量平衡：通过校正水量平衡后，部分时段的电网日尺度电量平衡约束和电站月度交易电量约束被破坏，此时需要调整不同电站不同时段的发电量；计算第t时段的负荷偏差若负荷偏差在平衡电厂调节范围内，直接用平衡电厂调整负荷偏差，然后跳转到步骤(6)；若负荷偏差超过平衡电厂可调范围，则跳转到步骤(5)；

(5)计算目标函数：计算电站m在第t时段的目标函数F_m，若负荷偏差ΔL_t为正数，表示电网缺电，需要电站增加发电量，此时对所有电站的目标值F_m进行从大到小排序，安排排序靠前的电站发电，排序越靠前表示该电站在第t时段的月累发电量完成度越不达标，需要分配更多的电量份额，使其赶上进度；若负荷偏差ΔL_t为负数，表示电站富余电，需要电站减少发电量，此时对所有电站F_m进行从小到大排序，同样安排排序靠前的电站发电，排序越靠前表示该电站第t时段的月累发电量完成度越超标，占用了其它电站的发电量份额，需要减少其发电量份额，避免过度超发电量，此过程的约束条件包括输电控制断面约束，若断面包括的电站数为M_t，M_t个电站在时段t的总发电量越过断面限制，排除有弃水的电站，剩余电站按越限幅度等比折减断面内各电站发电量，直至满足断面限制约束；

(6)新的发电计划，转到步骤(3)重新校正水量平衡；

(7)收敛条件：若负荷偏差的绝对值|ΔL_t|≤ε，则当前时刻停止计算；若|ΔL_t|＞ε，则重复步骤(3)至步骤(6)，式中，ε为计算精度；

(8)按照步骤(1)至步骤(7)计算下一个时段的目标函数；

目标函数和约束条件，具体如下：

(1)目标函数

式中，F_m表示所有电站当日的月累实发电量完成度与系统计划完成度偏差最大值；t_today和D表示当天日期和天数；表示电站m从月初到当天的月累实发电量；E_m表示电站m的月度交易总电量，单位:MWh；计算时间尺度为日，利用最新的负荷预测、径流预测和实际月累实发电量作为边界条件，每日计算一次，滚动计算至月末；M表示参与计算电站总数；

(2)约束条件：

(a)水量平衡：

式中，分别为电站m在t时段初的预报入库流量、发电流量、弃水流量，单位为m³/s；和表示电站m在t时段初、末库容，单位m³；Δ_t＝24×60×60，单位s；

(b)电网日尺度电量平衡约束：

式中，为电站m在t时段平均出力，单位MW；L_t为电网在t时段的预测负荷，单位MWh；

(c)发电流量约束：

式中，分别为电站m在t时段的发电流量及其上、下限，单位m³/s；

(d)出库流量约束：

式中，为电站m在t时段的出库流量及其上、下限，单位m³/s；

(e)库水位约束：

式中，分别为电站m在t时段末的上游水位及其上、下限，单位m；

(f)电站电力约束：

式中，分别为电站m在t时段的出力及其上、下限，单位MW；

(g)电站月度交易电量约束：

式中，和E_m分别为电站m在t时段的发电量和月度交易总电量，单位MWh。