跨流域梯级水电站群发电优化调度系统建模与构建方法研究

近10多年以来，我国水电规模急剧增加，跨流域水电站群调度已经成为制约我国电网安全、经济运行的重大因素，是亟待解决的重大理论和关键科学技术问题。如何求解大规模、跨流域水电站群调度问题？如何构建如此大规模和复杂水电系统？显得尤为急迫和重要。本项目从系统建模和应用系统构建两个方面研究跨流域水电站群发电优化调度系统关键科学和技术问题，从优化系统分析的几个关键环节：初始解、求解效率、解的质量着手，结合多个实际跨流域水电站群发电调度系统，研究切实可行的跨流域水电站群发电优化调度系统的求解方法，力求得到有普遍意义的方法规律和求解方法体系。利用拓扑学、计算机等多学科知识，构建复杂水电系统动态解析技术，使得应用系统能够简便处理大量复杂输入、输出条件，动态响应复杂计算任务要求，便于模型集成管理和应用系统扩展。理论与实际紧密结合，保证研究成果能切实应用于实际是研究主要宗旨。

十三大水电基地集中了我国69%的水能资源，高水头、巨型机组、级数多、跨流域、远距离、大规模水电输送使其极大不同于国内外已有的调度方式,是典型的大规模难求解优化问题,是大电网平台下大水电系统的瓶颈问题。本项目以我国率先建成的红水河、乌江以及正在大规模开发的澜沧江、金沙江4大水电基地的特大流域梯级水电站群为背景，从电网和集控中心两个层面开展了跨流域梯级水电站群发电优化调度模型研究，主要研究提出了跨流域梯级水电站群发电优化调度模型的求解方法，包括减少系统求解规模的方法，降低系统求解维数的方法，处理系统复杂约束的启发式与关联搜索算法，开发了具有广泛适应性的跨流域梯级水电站群发电优化调度软件。成果已经切实在云南、贵州、福建、中国南方电网、华东电网已经红水河、乌江、澜沧江流域得到切实应用，取得了巨大的经济和社会效益。. 已发表论文18篇，其中SCI检索2条，EI检索18条。获发力发电科学技术二等奖1项。培养毕业博士后1人，博士生4人，硕士生8人。获得国家软件著作8项，申请10项；申请国家发明专利8项。主办了“中国-美国-加拿大-巴西水电系统优化调度”Workshop研讨会议。