水电站梯级调度

约束条件： 1.水量平衡：水库某一时段的期末库容与时段的初始库容，入库量及出库量 有关。 2.库容约束：库容受水电站固有的最大最小库容的约束，还受调度时段内最 大最小引用流量、弃水流量等约束。 3.出力约束：受电站最大最小出力约束之外，还受引用流量，坝前水位等约 束。 4.出力平衡约束： p(t ) = ∑ pi (t ) i∈I p(t )为t时段内调度中心分配给整个梯度水电站的出力总和。 5.引用流量约束：受调度时段内各级水电站水库的最大最小发电引用流量的 约束。 6. 弃水流量约束：受调度时段内各级水电站的最大最小弃水流量的约束。
7.坝前水位与库容的关系：不考虑其它水库影响时，二者关系曲线由水库 自身特性决定。简化时，可用库容的多项式函数近似表示。 8.发电特征：假设，水电站的出力是净水头hi (t ) ，发电引用流量 qi (t ) 和水 电站的综合发电效率ηi (t ) 的函数，则
pi (t ) = g × ρ ×ηi (t )× qi (t ) 9.净水头：某级水电站t时段内的 净水头=坝前水位-尾水位-水头损失。
目标函数：
F = max ∑∑ [Ci Pi (t ) • ∆T + (Vi (t ) − Vi (t − 1)) • f i (t ) − S • U i (t )]
t∈T i∈I
t-时段序号， T-所考虑的时段集合； i-水电站及其水库编号，I-所考虑流域的所有梯级水电站及其 水库集合； Ci -第i级水电站在t时段的电价； Pi -第i级水电站在t时段的出力； ∆T - 时段长度； Vi (t ) -第i级水电站相应水库在t时段末的库容； f i (t ) - Vi (t ) 的价值； S • U i (t ) -第i级水电站的设备在t时段的损耗等费用。
3.梯级水电站系统是个多目标多用途系统。根据前面的介绍可知，除了 发电外，其还能发挥防洪、灌溉、航运、供水、养殖及旅游等多方面 的功能。
梯级水电站系统规划运行之调度目标： 通过联合运用水库群的调蓄能力，在保证防洪安全的前提下，有计划 地泄洪，最大限度地满足社会经济各部门的需要，同时，维持生态环 境的可持续性。 具体而言，其调度多目标主要分为以下几种： 1.发电与防洪 2.发电与灌溉 3.发电与排沙 4.发电与改善水质
5.发电与下游生态蓄水等。 而发电目标又可分为出力最大目标和年发电量最大目标等两类。 综上所述，可以将调度目标归纳为： 在满足系统安全约束、可靠性约束及固有系统约束等情况下， 在满足系统安全约束、可靠性约束及固有系统约束等情况下， 使得在所考虑的一定时段内总体发电效益最大化。 使得在所考虑的一定时段内总体发电效益最大化 其中，总体发电效益=出售电能的收益+蓄水量的存水效益-发电 设备损耗等费用。蓄水量存水效益代表防洪、灌溉、排沙、水质水量 优化及生态环境等目标所综合的效益。
水电站梯级调度
梯级水电站系统一是水资源系统与电力系统的交叉系统，具有水 利和电力的双重属性。 梯级水电站系统之特点： 1.水电交叉系统。它把水库和上下游的防洪、灌溉、航运、供水等目标体 系连结起来构成水资源系统，同时，又与其它水电站、火电厂等发电 系统联系组成电力系统。 2.单元众多、规模庞大、结构复杂的错综复杂的大系统。其结构单元不仅 包括大坝、水库、灌溉渠系、通航、溢洪等水工建筑，还包括发电机 组、升降压变电所、高压输电线路、配电网等电力设施等等。这些单 元相互联系和制约形成一个庞大而复杂的有机整体。
10.设备损耗费用：包括正常运行的发电损耗费用和机组的启停费用等。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ11.存水收益：蓄水量的变化决定存水收益的变化。蓄水量为正，水库存水 收益为正，反之为负。而蓄水的收益包括蓄水量对电站本身的收益和对 下游电站的潜在发电收益。