梯级水电短期调度时需保障各电站下游河段的生态要求,而生态调度的深入研究要求生态约束越来越多样化,使得流域梯级短期优化调度问题愈加复杂。该文首先将生态约束按流量约束和控制方式分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,满足梯级库群复杂的生态调...梯级水电短期调度时需保障各电站下游河段的生态要求,而生态调度的深入研究要求生态约束越来越多样化,使得流域梯级短期优化调度问题愈加复杂。该文首先将生态约束按流量约束和控制方式分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,满足梯级库群复杂的生态调度要求;接着以剩余负荷峰谷差最小为目标,构建了耦合复杂生态约束的梯级水电短期日前调峰模型;最后利用分段线性化技术处理一元水力非线性约束,将四边形网格栅格化技术与第二类特殊顺序集(special ordered sets of type 2,SOS2)约束建模方法结合处理二元电力非线性约束,采用大M法对较为复杂的Ⅲ类生态约束进行线性化,将原模型转化为标准混合整数线性规划(mixed-integer linear programming,MILP)模型后进行求解。以乌江干流(贵州段)6座梯级水库为工程背景,在汛枯期不同来水场景下验证了模型的有效性且计算结果较逐次逼近动态规划(dynamic programming successive approximation,DPSA)算法优越性显著,通过与3个参照模型的结果对比分析得出生态约束的设置与类型会明显影响调峰效果,强调水利工程生态流量合理设计的必要性。展开更多
随着我国水电的飞速发展,大规模梯级水电短期调度面临繁杂的水力电力约束,复杂约束的非凸、非线性特性使得水电短期优化异常困难,无法在可接受时间内获得满足精度要求的优化结果。提出了一种基于复杂约束归一化处理策略的梯级水电短期...随着我国水电的飞速发展,大规模梯级水电短期调度面临繁杂的水力电力约束,复杂约束的非凸、非线性特性使得水电短期优化异常困难,无法在可接受时间内获得满足精度要求的优化结果。提出了一种基于复杂约束归一化处理策略的梯级水电短期调峰调度方法。首先,深入分析约束特征,根据约束输入输出方式的不同,将约束分为5类,总结出各类约束对应的转化方法;接着,将这些约束采用发电流量进行统一转换,运用集合理论对同类约束进行合并,减少整体的约束数量,获得可行的约束边界;最后,采用线性化方法对模型目标函数及一元二元非线性函数进行线性化处理,构建出水电短期优化调度的混合整数线性规划模型(mixed integer linear programming,MILP),降低梯级调峰求解的难度。以我国西南某流域大型水电基地11座梯级水电站为例,进行了所提方法与非线性模型和未约束处理的MILP模型的对比分析。结果表明,线性化方法可以有效降低求解难度,能够缓解非线性模型难以求解大规模水电调度问题的窘况;在线性化的基础上进一步进行约束处理可以明显提高大规模梯级水电调峰调度的求解效率,汛期和枯期11库的求解时间分别减少了12450.28s和6980.87s,表明所提方法在大规模梯级水电调峰方面的实用性。展开更多
文摘梯级水电短期调度时需保障各电站下游河段的生态要求,而生态调度的深入研究要求生态约束越来越多样化,使得流域梯级短期优化调度问题愈加复杂。该文首先将生态约束按流量约束和控制方式分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,满足梯级库群复杂的生态调度要求;接着以剩余负荷峰谷差最小为目标,构建了耦合复杂生态约束的梯级水电短期日前调峰模型;最后利用分段线性化技术处理一元水力非线性约束,将四边形网格栅格化技术与第二类特殊顺序集(special ordered sets of type 2,SOS2)约束建模方法结合处理二元电力非线性约束,采用大M法对较为复杂的Ⅲ类生态约束进行线性化,将原模型转化为标准混合整数线性规划(mixed-integer linear programming,MILP)模型后进行求解。以乌江干流(贵州段)6座梯级水库为工程背景,在汛枯期不同来水场景下验证了模型的有效性且计算结果较逐次逼近动态规划(dynamic programming successive approximation,DPSA)算法优越性显著,通过与3个参照模型的结果对比分析得出生态约束的设置与类型会明显影响调峰效果,强调水利工程生态流量合理设计的必要性。
文摘随着我国水电的飞速发展,大规模梯级水电短期调度面临繁杂的水力电力约束,复杂约束的非凸、非线性特性使得水电短期优化异常困难,无法在可接受时间内获得满足精度要求的优化结果。提出了一种基于复杂约束归一化处理策略的梯级水电短期调峰调度方法。首先,深入分析约束特征,根据约束输入输出方式的不同,将约束分为5类,总结出各类约束对应的转化方法;接着,将这些约束采用发电流量进行统一转换,运用集合理论对同类约束进行合并,减少整体的约束数量,获得可行的约束边界;最后,采用线性化方法对模型目标函数及一元二元非线性函数进行线性化处理,构建出水电短期优化调度的混合整数线性规划模型(mixed integer linear programming,MILP),降低梯级调峰求解的难度。以我国西南某流域大型水电基地11座梯级水电站为例,进行了所提方法与非线性模型和未约束处理的MILP模型的对比分析。结果表明,线性化方法可以有效降低求解难度,能够缓解非线性模型难以求解大规模水电调度问题的窘况;在线性化的基础上进一步进行约束处理可以明显提高大规模梯级水电调峰调度的求解效率,汛期和枯期11库的求解时间分别减少了12450.28s和6980.87s,表明所提方法在大规模梯级水电调峰方面的实用性。
