[发明专利]一种梯级水电站群中期电量交易计划分解方法

说明书

本发明属于水库调度运行领域，涉及一种梯级水电站群中期电量交易计划分解方法，以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最小为目标，采用启发式算法可以有效确定梯级水电站群月度交易计划电量分解到日的方案。其技术方案为：利用日尺度负荷和径流预测结果，动态更新当日至月末的负荷和入库流量预测信息，采用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最小的目标函数，生成参与发电计划调整的电站集合，滚动修正后续日发电计划。本发明方法可满足梯级水电站群中期交易电量分解到日的需求，有效解决了目前中期电量交易计划分解与梯级上下游水量平衡衔接不够紧密的实际难题。

技术领域

本发明属于水库调度运行领域，特别涉及一种梯级水电站群中期电量交易计划分解方法。

背景技术

在电力需求增速放缓和电源装机迅速增长的双重压力下，自2013年开始云南全省电力供应由季节性丰盈枯缺转变为全年富余，2013-2017年弃水电量分别为50亿、168亿、152.6亿、314亿、287亿，水电消纳困难的直接原因是电力产能过剩，深层次原因是电源大规模超前开发、集中投产，电源开发与用电市场不匹配。为破解云南电力工业面临的深层次矛盾，从2014年开始，云南在全国率先开展电力市场化交易，截至2017年底，参与市场交易的电厂已达到361家，总计装机容量超过8700万，省内和西电东送电力市场化交易成交量分别突破700亿和230亿，然而面对如此庞大的市场交易规模，在电网安全稳定运行的前提下如何保证电量交易顺利完成，成为云南电力交易中心目前亟待解决的理论与实践难题。

目前，国内外学者已在水电电价和电力市场调度方面做了很多研究，但国内研究关注的重点是梯级水电站参与电力市场调度决策和风险评估、梯级水电上网电价综合定价机制、长期调峰效益、水火电联合系统最佳经济调度、单站发电效益最大、以基数电量为决策变量对梯级水电站的市场力进行评估、月度电力市场约束松弛补偿机制等，国外研究关注的重点是收益最大、蓄能最大和耗水量最小、水电满足合同电量风险最小等，本发明研究的对象为参与省调平衡(含西电东送负荷)的大规模梯级水电站群，关注的重点是如何在保证电量交易顺利完成与电网安全约束的基础上，合理分解各电厂中期交易电量，制定出适应云南电力市场环境的日电量执行计划。由于受到严格的上下游水力、电力联系、弃水、交易电量和输电断面等约束限制，大规模水电站群中期电力交易计划分解与校核在系统建模与求解方面较现有的中期水电站群优化调度方法存在较大区别。

为此，提出一种基于日尺度负荷预测和径流预测的大规模水电站群电量交易计划分解与校核策略。本发明首先是利用日尺度负荷和径流预测结果，动态更新当日至月末的负荷和入库流量信息，采用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最小为量化指标，并以此指标对电站进行排序，动态生成参与发电计划调整的电站集合，调整当日发电计划，通过日尺度负荷和径流滚动预测结果，动态滚动修正后续日发电计划，以此达到时效性、实用性和经济的目标。

发明内容

本发明要解决的技术问题是梯级水电站群中期电量交易计划分解到日的问题，在电站月度交易电量已经确定的前提下，为了考虑公平性，确保每个电站月累发电量完成进度一致，其成果以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最小为目标，考虑的约束条件有水量平衡、水位库容上下限、发电出力上下限、电网日尺度电量平衡等，采用启发式算法可以有效确定实际操作可行的月度交易电量分解到日的方案。

本发明技术方案：

一种梯级水电站群中期电量交易计划分解方法，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；