干流巨型梯级水电站群短期调峰及分区控制优化调度问题研究

我国水电主要集中在干流梯级，它们的装机容量约占全国水电的70%，干流巨型梯级水电站群发电调度直接关系到电网的安全、经济、节能和环保运行。不同于其他水电大国及我国10多年前水电调度与运行方式，随着红水河、乌江干流梯级即将全部投产发电，澜沧江、雅砻江、大渡河、金沙江干流梯级部分投产及正在有计划大规模建设，我国水电系统运行中产生了很多亟待解决的科学技术新难题，突出表现为跨电网调峰、优化调度中更加复杂的分区出力控制约束、系统维数灾、计算效率等。本项目主要集中在前两个问题，即干流巨型梯级水电群跨电网调峰、分区出力控制下水电短期调度的研究。将以红水河、乌江、澜沧江三个干流梯级水电站群为背景，结合南方电网、云南电网、贵州电网、广西电网等电网的调度与运行问题开展研究，目标是提出具有较强通用性和良好实用性的理论方法，成果能切实应用于实际，为我国其他干流梯级水电站群现在和将来的调度与运行提供示范与参考。

干流巨型梯级水电站群在我国水电系统中占有重要地位，它们的发电调度直接关系到电网的安全、经济、节能和环保运行。干流巨型梯级水电站群的运行调度中产生了很多亟待解决的科学技术新难题，突出表现为跨电网调峰、优化调度中更加复杂的分区出力控制约束、系统维数灾、计算效率等。本项目主要集中于干流巨型梯级水电群跨电网调峰、分区出力控制下水电短期调度问题，以及相关短期优化调度模型求解算法的研究。通过理论研究、实例研究、比较研究，取得了如下成果：建立多电网送电模式下水电站群多目标优化调峰模型、分区出力限制下水电站群短期优化调度模型；提出了针对复杂庞大的约束条件集，以启发式方法获得初始可行解，以关联搜索模式克服强时间耦合约束和全局控制条件的限制的求解方法；针对梯级水电站群优化调度规则问题，提出考虑保证率和极限破坏约束的机会约束的随机动态规划模型，以及机会约束的梯级水电站限制出力规则优化模型。发表或录用论文10篇，SCI收录期刊2篇，EI收录期刊、会议5篇；申请国家专利7项，其中1项已授权，6项进入实审阶段；获得软件著作版权7项；获得省部级一等奖两项（排名第4、第7）、二等奖一项（排名第2）、三等奖一项（排名第3）；参加国际会议1次并作小组报告；培养或协助培养博士研究生3名，硕士研究生4名。通过本项目的研究，初步建立起干流巨型梯级水电站群短期调峰及分区控制优化调度问题建模求解的方法体系。成果具有较强鲁棒性和实用性，在多家省级和区域电网得到了应用，为我国其他干流梯级水电站群现在和将来的调度与运行提供示范与参考。