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申请/专利权人：水电水利规划设计总院;中国电建集团海外投资有限公司

摘要：本发明涉及一种考虑峰谷约束的“以水定电”负荷最优分配方法，所述方法包括：目标函数的确定、库容上下限和发电流量上限的确定，约束条件的建立，其中约束条件包括负荷约束、总用水量约束、水库特性约束以及水电站特性约束；而后将Pb作为决策变量并反推发电流量，最后采用优化算法对模型进行求解得到逐时段的水位、出力以及发电流量过程。本发明通过建立新型负荷约束考虑电力系统对该水电站调峰要求，并将基荷Pb作为决策变量，使得出力过程与电力系统负荷曲线高度匹配，本发明基于水文学基本原理制作，数学模型简洁可靠，易于使用。

主权项：1.一种考虑峰谷约束的“以水定电”负荷最优分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，目标函数的确定：根据时段内发电量计算公式，将调度计划期内满足电力系统调峰要求的水电站发电量最大作为目标函数，即： 式中：ET为时段T内水电站总发电量，Pt为水电站第t时段的出力，为以小时为单位的时段长；步骤2，库容上下限和发电流量上限的确定：统计时段内包括入库流量、总水量、时段负荷以及出力系数在内的运行数据，根据水库特性建立水位库容曲线、尾水位下泄流量曲线，确定时段内库容上下限以及发电流量上限；步骤3，约束条件的建立：分别建立负荷约束、总用水量约束、水库特性约束以及水电站特性约束；各约束条件分别为：1水电站负荷约束Pt＝Pb+Pmint式中：Pt为水电站第t时段的出力，Pb为基荷，Pmint为水电站第t时段的最小负荷；2总用水量约束 式中：Qfdt为第t时段的发电流量，为以秒为单位的时段长，W0为调度计划期内水电站水库总出库水量；3水库特性约束①水量平衡方程： 式中：Vt、Vt+1分别为第t、第t+1时段的初始库容，Qrkt、Qfdt、Qqst分别代表水库t时段的入库、发电、弃水流量；②库蓄水量或库水位约束： 式中：Zsyt+1为第t+1时段的初始上游水位；Vt+1为第t+1时段的初始库容；为死水位；在汛期为汛限水位，非汛期为正常蓄水位；Vmin与Vmax分别是最小水位与最大水位对应的库容；③水位库容曲线约束：Zsyt+1＝fZV[Vt+1]式中：Zsyt+1为第t+1时段的初始上游水位；Vt+1为第t+1时段的初始库容；fZV为水位库容曲线关系；④尾水位下泄曲线约束：Zxyt＝fZQ[Qckt]式中：Zxyt为t时刻的下游水位；Qckt为t时刻的出库流量；fZQ为尾水位下泄流量曲线关系；4水电站特性约束水头出力限制曲线限制；Pt≤fPH[H0t]式中：Pt为水电站第t时段的出力，H0t为t时刻的水头；fPH为水头与出力曲线关系；步骤4，模型求解：将Pb作为决策变量并反推发电流量，采用优化算法对模型进行求解，得到日水位、出力以及发电流量过程；模型求解的具体方法为：将Pb作为决策变量，其对应发电流量计算公式如下： 式中：Qfd,t为将Pb作为决策变量求解的第t时段的发电流量，为以秒为单位的时段长，W0为调度计划期内水电站水库总出库水量；Ps,t为第t时段电力系统负荷，Vt为第t时段的初始库容，Qin,t为第t时段的入库流量，Qmin为要求的最小下泄流量，fPs,t,Vt,Qin,t表示由负荷、初始库容、入库流量通过水量平衡方程、尾水位下泄流量曲线fZQ以及出力公式反推发电流量： 式中：Vt、Vt+1分别为第t、第t+1时段的初始库容，为以秒为单位的时段长，Zx为第t时段发电流量对应的尾水水位，Qin,t为第t时段的入库流量，Zt、Zt+1分别为Vt、Vt+1对应的水位，由水位库容曲线fZV得到，K为出力系数，hf为水头损失。

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