CN111950982B - 梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111950982B CN111950982B CN202010796540.0A CN202010796540A CN111950982B CN 111950982 B CN111950982 B CN 111950982B CN 202010796540 A CN202010796540 A CN 202010796540A CN 111950982 B CN111950982 B CN 111950982B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reservoir
- water
- constraint
- current period
- balance model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 356
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 33
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 19
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 17
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/10—Office automation; Time management
- G06Q10/103—Workflow collaboration or project management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Marketing (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明属于电力市场领域，公开了一种梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质，该水平衡模型构建方法包括：根据梯级水电的流域拓扑，确定梯级水电内各水库的水库类型，所述水库类型包括单水库和联合水库；针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建单水库平衡模型；针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡约束、时滞水拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建多水库平衡模型；整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级水电的水平衡模型。为梯级水电参与电力现货市场提供了可能，拓展了以火电为主的电力现货市场出清技术，为电力市场深化改革提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明属于电力市场领域，涉及一种梯级水电水平衡模型构建方法、系统、 设备及存储介质。
背景技术
随着电力市场化改革的推进，当前国内多个省已初步建成了中长期交易市场， 省级电力现货市场的建设也不断推进。国内近年来在常规电力现货市场关键技术 有长足进展，但在含梯级水电的电力现货市场出清关键技术上尚待进一步突破。
目前，在含梯级水电的电网建设电力现货市场时，梯级水电的上下级流域间、 水力平衡-电力平衡耦合产生的物理制约，使得常规现货市场技术难以直接复用， 导致含梯级水电的电网建设电力现货市场困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中含梯级水电的电网建设电力现货市 场困难的缺点，提供一种梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明第一方面，一种梯级水电水平衡模型构建方法，包括以下步骤：
根据梯级水电的流域拓扑，确定梯级水电内各水库的水库类型，所述水库类 型包括单水库和联合水库；
针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及 水位耗水率约束，构建单水库平衡模型；
针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡约束、时滞水拓扑约束、流域时 滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建多水库平衡模型；
整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级水电的水平衡模型。
本发明梯级水电水平衡模型构建方法进一步的改进在于：
所述梯级水电的流域拓扑通过如下步骤得到：获取梯级水电的水情信息，所 述水情信息包括各水库间的上下游关系、各水库的库容上下限以及各水库的出库 流量上下限；根据水情信息构建梯级水电的流域拓扑。
所述水库水量平衡约束具体为：水库当前时段的蓄水量＝水库上一时段的蓄 水量+水库当前时段的区间来水预测量-水库当前时段的发电用水水量-水库当前 时段的下泄水量。
所述水拓扑约束具体为：水库当前时段的入库水量＝水库当前时段的区间来 水预测量；以及水库当前时段的出库水量＝水库当前时段的发电用水水量+水库当 前时段的下泄水量，且，水库当前时段的出库水量在预设的水库出库流量上下限 范围内。
所述库容水位约束具体为：水库当前时段的水位高度＝水库当前时段的蓄水 量/水库面积，且，水库当前时段的水位高度在预设的水库水位高度上下限范围内。
所述水位耗水率约束具体为：水库当前时段的水位耗水率＝水库当前时段的 发电用水水量/水库当前时段的发电功率。
所述时滞水库水量平衡约束具体为：水库当前时段的蓄水量＝水库上一时段 的蓄水量+水库当前时段的区间来水预测量+水库当前时段的时滞入库水量-水库 当前时段的发电用水水量-水库当前时段的下泄水量；时滞水拓扑约束具体为：水 库当前时段的入库水量＝水库当前时段的区间来水预测量+水库当前时段的时滞 入库水量；以及水库当前时段的出库水量＝水库当前时段的发电用水水量+水库当 前时段的下泄水量，且，水库当前时段的出库水量在预设的水库出库流量上下限 范围内；流域时滞约束具体为：水库当前时段的时滞入库水量＝上游水库在当前时段前时滞时间时的发电用水水量+上游水库在当前时段前时滞时间时的下泄水 量；其中，时滞时间为水流从上流水库到当前水库所用的时间。
本发明第二方面，一种梯级水电水平衡模型构建系统，包括：
类型确定模块，用于根据梯级水电的流域拓扑，确定梯级水电内各水库的水 库类型，所述水库类型包括单水库和联合水库；
单水库平衡模型建立模块，用于针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、 水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建单水库平衡模型；
多水库平衡模型建立模块，用于针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡 约束、时滞水拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构 建多水库平衡模型；以及
模型整合模块，用于整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级水电 的水平衡模型。
本发明第三方面，一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储 器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时 实现上述梯级水电水平衡模型构建方法的步骤。
本发明第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储 有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述梯级水电水平衡模型构 建方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明梯级水电水平衡模型构建方法，通过根据梯级水电的流域拓扑，首先 确定梯级水电内各水库的水库类型，然后根据水库类型的不同，针对单水库，考 虑水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束等因素， 构建单水库平衡模型，针对联合水库，考虑时滞水库水量平衡约束、时滞水拓扑 约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束等因素，构建多水库平 衡模型，实现整个梯级上下游流域间的水平衡分析，然后将单水库平衡模型和多水库平衡模型整合得到梯级水电的水平衡模型，实现对含梯级水电时空耦合问题 的有效求解，可应用于水-电耦合约束的电力现货市场出清模型，为水电计划单元 参与电力现货市场提供了可能性，拓展了以火电为主的电力现货市场出清技术， 有助于为电力市场深化改革提供技术支撑。
附图说明
图1为本发明一个实施例中梯级水电水平衡模型构建方法流程框图；
图2为本发明再一个实施例中梯级水电水平衡模型构建系统结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述 的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、 “第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应 该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例 能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步 骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单 元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其 它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明一个实施例中，提供了一种梯级水电水平衡模型构建方法， 基于上下游的流域拓扑结构，分析影响单水库以及联合水库间的水平衡因素，如 区间来水预测、时滞、水库蓄水量和出/入库水量等，构建电力市场环境下的，梯级水电的水平衡模型。该水平衡构建方法在时间上考虑时滞约束，在空间上考虑 上下游流域耦合约束，为水电计划单元参与电力现货市场提供了可能性，并为电 力市场深化改革提供技术支撑。具体的，该梯级水电水平衡模型构建方法包括以 下步骤。
步骤S1：梯级水电内各水库的水库类型的确定。具体的，根据梯级水电的流 域拓扑，确定梯级水电内各水库的水库类型，所述水库类型包括单水库和联合水 库。其中，单水库是指与梯级水电内的其他水库之间无水流交互联系，独自为一 个整体部分；联合水库是指与梯级水电内的其他水库之间存在水流交互联系，比如上下游水库关系，能够进行蓄水的输送。
水库类型的确定中用到了梯级水电的流域拓扑，流域拓扑一般可以通过调度 机构获取得到，也可以通过调度机构获取水情信息，根据水情信息建立得到。当 通过水情信息建立时，一般采用如下方式实现：从调度机构内获取梯级水电的水 情信息，一般包括梯级水电内各水库间的上下游关系、流域时滞关系、各水库的 库容上下限以及各水库的入库流量和出库流量，然后根据这些水情信息建立流域拓扑，类似网络拓扑，流域拓扑会显示各水库间的上下游关系、时滞关系以及各 个水库自身的信息。
当确定水库类型之后，由于单水库与联合水库的影响因素不同，因此单水库 平衡模型与多水库平衡模型采用单独构建的方式。本实施例中，优先考虑构建的 是单水库平衡模型，但是并不以此为限，因为单水库平衡模型和多水库平衡模型 都是独立建立，不需要前后构建顺序的限制，可以任何一个先行构建，甚至也可 以同时构建。
步骤S2：建立单水库平衡模型。具体的，针对单水库，通过建立水库水量平 衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建单水库平衡模型。
对于单水库来说，不受其他水库的水流影响，因此构建单水库平衡模型时， 考虑的约束一般包括水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗 水率约束，下面逐一对每个约束进行介绍。
首先是水库水量平衡约束，要保证水库水量保持平衡，水库各个时段的蓄水 量与水库上一时段的蓄水量、水库当前时段的区间来水预测量、水库当前时段的 发电用水水量、水库当前时段的下泄水量有关系，单位均为m3，他们之间的关系 用公式描述为：
w(t)＝w(t-1)+f(t)-w_use(t)-w_vent(t)
其中，w(t)表示水库当前时段t的蓄水量；w(t-1)表示水库上一时段t-1的蓄 水量；f(t)表示水库当前时段t的区间来水预测量；w_use(t)表示水库当前时段t 的发电用水水量；w_vent(t)表示水库当前时段t的下泄水量。
通过建立水库水量平衡约束，能够有效的保证水库水量保持平衡，确保满足 防洪、灌溉、发电、航运等水量要求。
水拓扑约束具体指水库当前时段的入库水量和水库当前时段的出库水量的 确定。对于单水库来说，水库当前时段的入库水量仅为区间来水预测量，单位均 为m3，用公式描述为：
w_in(t)＝f(t)
其中，w_in(t)表示水库当前时段t的入库水量；f(t)表示水库当前时段t的区 间来水预测量。
而水库当前时段的出库水量则由水库当前时段的发电用水水量以及水库当 前时段的下泄水量决定，单位均为m3，用公式描述为：
w_out(t)＝w_use(t)+w_vent(t)
其中，w_out(t)表示水库当前时段t的出库水量；w_use(t)表示水库当前时段 t的发电用水水量；w_vent(t)表示水库当前时段t的下泄水量。
同时，考虑水库自身属性带来的水库出库流量上下限限制，可以根据水库的 运行数据预设水库出库流量上下限，要求水库当前时段的出库水量在预设的水库 出库流量上下限范围内，才能保证水库正常运行。
通过建立水拓扑约束，能够有效的构建水库间拓扑结构，表征水库时空耦合 关系以及水库拓扑结构，类似网络拓扑。
库容水位约束是表征水库水位高度的约束，水库当前时段的水位高度由水库 当前时段的蓄水量以及水库的面积决定，用公式描述为：
H_w(t)＝w(t)/S_w
其中，H_w(t)表示水库当前时段t的水位高度，单位为m；w(t)表示水库当 前时段t的蓄水量，单位为m3；S_w表示经核定的水库面积，单位为m2。
同时，考虑水库要能安全运行，其水位高度必然有相应的上下限要求，因此 需要提前根据水库的运行数据，设定水库的水位高度上下限，然后保证水库当前 时段的水位高度在预设的水库水位高度上下限范围内，以确保水库能够安全运行。
水位耗水率约束是水电结合的关键性约束，表征发电用水水量与发电功率的 关系，将水库的水量数据转换为电力现货市场的电量数据，实现梯级水电参与电 力现货市场，具体的，水库当前时段的发电用水水量由水库当前时段的水位耗水 率以及水库当前时段的发电功率确定，用公式描述为：
w_use(t)＝P_w(t)×w_cr(t)
其中，w_use(t)表示水库当前时段t的发电用水水量，单位为m3；P_w(t)表 示水库当前时段t的发电功率，单位为kW；w_cr(t)表示水库当前时段t的水位耗 水率，单位为m3/kWh。
根据该水位耗水率约束，明确发电用水水量与发电功率的关系，可以通过发 电功率确定发电用水水量的多少，即实现根据电力现货市场需求确定自身运行参 数；也可以通过发电用水水量的多少确定发电功率的大小，可以向电力现货市场 申报发电功率情况，便于电力现货市场进行调度，作为梯级水电与电力现货市场 之间的桥梁。
通过上述四个约束，确定单水库的各个数据之间的约束关系，实现单水库的 模型化，组合上述约束得到单水库平衡模型。
步骤S3：建立多水库平衡模型。具体的，针对联合水库，通过建立时滞水库 水量平衡约束、时滞水拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率 约束，构建多水库平衡模型。
对于联合水库来说，由于受其他水库的水流影响，因此构建多水库平衡模型 时，考虑的约束要包括有联合关系的水库的信息，结合各水库间的时滞信息，一 般包括时滞水库水量平衡约束、时滞水拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束 以及水位耗水率约束，其中，由于库容水位约束以及水位耗水率约束这与水库是否与其他水库联合无关，因此，对于联合水库和单水库，这两个约束都是一样的， 在此不再详细论述，下面逐一对其余的约束进行介绍。
首先是时滞水库水量平衡约束，要保证水库水量保持平衡，对于联合水库来 说，水库各个时段的蓄水量与水库上一时段的蓄水量、水库当前时段的区间来水 预测量、水库当前时段的发电用水水量、水库当前时段的下泄水量以及水库当前 时段的时滞入库水量有关系，单位均为m3，他们之间的关系用公式描述为：
w(t)＝w(t-1)+f(t)+wdown_in(t)-w_use(t)-w_vent(t)
其中，w(t)表示水库当前时段的蓄水量；w(t-1)表示水库上一时段t-1的蓄水 量；f(t)表示水库当前时段t的区间来水预测量；wdown_in(t)表示水库当前时段 的t时滞入库水量；w_use(t)表示水库当前时段t的发电用水水量；w_vent(t)表示 水库当前时段t的下泄水量。
通过考虑联合水库与有联合关系的水库的时滞因素，可以刻画水库间流量的 关联影响，表征上游水库出库流量对下游水库入库流量的影响。
时滞水拓扑约束具体指水库当前时段的入库水量和水库当前时段的出库水 量的确定。对于联合水库来说，水库当前时段的入库水量与水库当前时段的区间 来水预测量及水库当前时段的时滞入库水量有关，单位均为m3，用公式描述为：
w_in(t)＝f(t)+wdown_in(t)
其中，w_in(t)表示水库当前时段t的入库水量；f(t)表示水库当前时段t的区 间来水预测量，wdown_in(t)表示水库当前时段的t时滞入库水量。
而水库当前时段的出库水量则由水库当前时段的发电用水水量、水库当前时 段的下泄水量决定，单位均为m3，用公式描述为：
w_out(t)＝w_use(t)+w_vent(t)
其中，w_out(t)表示水库当前时段t的出库水量；w_use(t)表示水库当前时段 t的发电用水水量；w_vent(t)表示水库当前时段t的下泄水量。
同样的，对于联合水库来说，也要考虑水库自身属性带来的水库出库流量上 下限限制，可以根据水库的运行数据预设水库出库流量上下限，要求水库当前时 段的出库水量在预设的水库出库流量上下限范围内，才能保证水库正常运行。
流域时滞约束是表征具有联合关系的水库之间的水流交互关系，是水库当前 时段的时滞入库水量的具体确定，与上游水库在当前时段前时滞时间时的发电用 水水量以及上游水库在当前时段前时滞时间时的下泄水量相关，单位均为m3，用 公式描述为：
wdown_in(t)＝wup_use(t-m)+wup_vent(t-m)
其中，wdown_in(t)表示水库当前时段t的时滞入库水量；wup_use(t-m)表示 上游水库经过时滞时间m后到达当前水库的发电用水水量，即时滞时间m前上游 水库的发电用水水量；wup_vent(t-m)表示上游水库经过时滞时间m后到达当前水 库的下泄水量，即时滞时间m前上游水库的下泄水量。其中，时滞时间为水流从 上流水库到当前水库所用的时间。
通过上述五个约束，确定联合水库的各个数据之间的约束关系，实现联合水 库的模型化，组合上述约束得到多水库平衡模型。
步骤S4：模型整合。具体的，根据梯级水电的流域拓扑，整合单水库平衡模 型和多水库平衡模型，得到梯级水电的水平衡模型。
根据梯级水电的流域拓扑，将梯级水电内的各水库均按照对应的水库类型， 分别构建单水库平衡模型或多水库平衡模型，然后依照流域拓扑将各水库独自建 立的模型组合起来，得到梯级水电的水平衡模型，为梯级水电参与电力现货市场 提供了可能，拓展了以火电为主的电力现货市场出清技术，有助于为电力市场深 化改革提供技术支撑。
参见图2，本发明再一个实施例中，提供了一种梯级水电水平衡模型构建系 统，该系统能够用于实现上述梯级水电水平衡模型构建方法，具体的，该系统包 括类型确定模块、单水库平衡模型建立模块、多水库平衡模型建立模块以及模型 整合模块。
类型确定模块用于根据梯级水电的流域拓扑，确定梯级水电内各水库的水库 类型，所述水库类型包括单水库和联合水库。类型确定模块内设置流域拓扑建立 模块，流域拓扑建立模块用于获取梯级水电的水情信息，所述水情信息包括各水 库间的上下游关系、各水库的库容上下限以及各水库的出库流量上下限；并根据 水情信息构建梯级水电的流域拓扑。
单水库平衡模型建立模块用于针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、水 拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建单水库平衡模型。多水库平 衡模型建立模块用于针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡约束、时滞水拓 扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建多水库平衡模 型。模型整合模块用于整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级水电的水平衡模型。
本发明再一个实施例中，提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及 存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述 处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单 元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor、DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit， ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编 程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核 心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或 一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器用 于梯级水电水平衡模型构建方法的操作，包括根据梯级水电的流域拓扑，确定梯 级水电内各水库的水库类型，所述水库类型包括单水库和联合水库；针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束， 构建单水库平衡模型；针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡约束、时滞水 拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建多水库平衡模型；整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级水电的水平衡模型。
再一个实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质(Memory)，所 述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理 解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当 然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空 间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被 处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是 高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。
可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令， 以实现上述实施例中有关梯级水电水平衡模型构建方法的相应步骤；计算机可读 存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：根据梯级水电 的流域拓扑，确定梯级水电内各水库的水库类型，所述水库类型包括单水库和联 合水库；针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束 以及水位耗水率约束，构建单水库平衡模型；针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡约束、时滞水拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率 约束，构建多水库平衡模型；整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级 水电的水平衡模型。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算 机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软 件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计 算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、 光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的 流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方 框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的 结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或 其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编 程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流 程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备 以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指 令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得 在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从 而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或 多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制， 尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当 理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发 明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种梯级水电水平衡模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据梯级水电的流域拓扑，确定梯级水电内各水库的水库类型，所述水库类型包括单水库和联合水库；
针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建单水库平衡模型；
针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡约束、时滞水拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建多水库平衡模型；
整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级水电的水平衡模型；
所述水库水量平衡约束具体为：
水库当前时段的蓄水量＝水库上一时段的蓄水量+水库当前时段的区间来水预测量-水库当前时段的发电用水水量-水库当前时段的下泄水量；
所述水拓扑约束具体为：
水库当前时段的入库水量＝水库当前时段的区间来水预测量；以及水库当前时段的出库水量＝水库当前时段的发电用水水量+水库当前时段的下泄水量，且，水库当前时段的出库水量在预设的水库出库流量上下限范围内；
所述库容水位约束具体为：
水库当前时段的水位高度＝水库当前时段的蓄水量/水库面积，且，水库当前时段的水位高度在预设的水库水位高度上下限范围内；
所述水位耗水率约束具体为：
水库当前时段的水位耗水率＝水库当前时段的发电用水水量/水库当前时段的发电功率；
所述时滞水库水量平衡约束具体为：
水库当前时段的蓄水量＝水库上一时段的蓄水量+水库当前时段的区间来水预测量+水库当前时段的时滞入库水量-水库当前时段的发电用水水量-水库当前时段的下泄水量；
时滞水拓扑约束具体为：
水库当前时段的入库水量＝水库当前时段的区间来水预测量+水库当前时段的时滞入库水量；以及水库当前时段的出库水量＝水库当前时段的发电用水水量+水库当前时段的下泄水量，且，水库当前时段的出库水量在预设的水库出库流量上下限范围内；
流域时滞约束具体为：
水库当前时段的时滞入库水量＝上游水库在当前时段前时滞时间时的发电用水水量+上游水库在当前时段前时滞时间时的下泄水量；其中，时滞时间为水流从上流水库到当前水库所用的时间。
2.根据权利要求1所述的梯级水电水平衡模型构建方法，其特征在于，所述梯级水电的流域拓扑通过如下步骤得到：
获取梯级水电的水情信息，所述水情信息包括各水库间的上下游关系、各水库的库容上下限以及各水库的出库流量上下限；
根据水情信息构建梯级水电的流域拓扑。
3.一种基于权利要求1所述的梯级水电水平衡模型构建方法的梯级水电水平衡模型构建系统，其特征在于，包括：
类型确定模块，用于根据梯级水电的流域拓扑，确定梯级水电内各水库的水库类型，所述水库类型包括单水库和联合水库；
单水库平衡模型建立模块，用于针对单水库，通过建立水库水量平衡约束、水拓扑约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建单水库平衡模型；
多水库平衡模型建立模块，用于针对联合水库，通过建立时滞水库水量平衡约束、时滞水拓扑约束、流域时滞约束、库容水位约束以及水位耗水率约束，构建多水库平衡模型；以及
模型整合模块，用于整合单水库平衡模型和多水库平衡模型，得到梯级水电的水平衡模型。
4.一种终端设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至2任一项所述梯级水电水平衡模型构建方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至2任一项所述梯级水电水平衡模型构建方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010796540.0A CN111950982B (zh) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | 梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010796540.0A CN111950982B (zh) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | 梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111950982A CN111950982A (zh) | 2020-11-17 |
| CN111950982B true CN111950982B (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=73331982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010796540.0A Active CN111950982B (zh) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | 梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111950982B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112907078A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-04 | 中国电力科学研究院有限公司 | 水电耦合的市场出清方法、系统、设备及可读存储介质 |
| CN112907286A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-04 | 中国电力科学研究院有限公司 | 水电价三维联动的市场出清方法、系统、设备及存储介质 |
| CN113379147B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-04-07 | 武汉大学 | 远期水电合同与水电站群调度规则的同步优化方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108133104A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-08 | 清华大学 | 一种长期跨流域多梯级水电优化运行模拟方法 |
| CN110110878A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-08-09 | 国家电网公司西北分部 | 日前梯级水电联合优化方法及装置 |
| CN110880048A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-13 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | 一种梯级水库生态随机优化调度模型及求解方法 |
-
2020
- 2020-08-10 CN CN202010796540.0A patent/CN111950982B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108133104A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-06-08 | 清华大学 | 一种长期跨流域多梯级水电优化运行模拟方法 |
| CN110110878A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-08-09 | 国家电网公司西北分部 | 日前梯级水电联合优化方法及装置 |
| CN110880048A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-03-13 | 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司 | 一种梯级水库生态随机优化调度模型及求解方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111950982A (zh) | 2020-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111950982B (zh) | 梯级水电水平衡模型构建方法、系统、设备及存储介质 | |
| CN109980631B (zh) | 一种日前电力现货市场出清与节点电价计算方法 | |
| Wanjiru et al. | Optimal energy-water management in urban residential buildings through grey water recycling | |
| Kernan et al. | Demand side management of an urban water supply using wholesale electricity price | |
| Tan et al. | Derivation of optimal joint operating rules for multi-purpose multi-reservoir water-supply system | |
| CN101858095A (zh) | 一种提供供水管网辅助调度数据的处理方法及装置 | |
| CN112183855B (zh) | 区域电力现货市场出清方法、装置和电子设备 | |
| CN112907078A (zh) | 水电耦合的市场出清方法、系统、设备及可读存储介质 | |
| CN111967986B (zh) | 包含梯级水电的电力市场出清方法、系统、装置及介质 | |
| CN102518092A (zh) | 梯级水电站水库防凌库容优化配置设计方法 | |
| Golmohamadi et al. | A multi-stage stochastic energy management of responsive irrigation pumps in dynamic electricity markets | |
| Moazeni et al. | Optimal design and operation of an islanded water-energy network including a combined electrodialysis-reverse osmosis desalination unit | |
| CN103097617A (zh) | 水供需最优化系统、控制系统及程序 | |
| Ai et al. | Optimization of ecological reservoir operation rules for a northern river in China: Balancing ecological and socio-economic water use | |
| Wang et al. | An ecologically oriented operation strategy for a multi-reservoir system: A case study of the middle and lower Han River Basin, China | |
| Mehrjerdi | Modeling and integration of water desalination units in thermal unit commitment considering energy and water storage | |
| CN106960365A (zh) | 一种公众可参与的节水方法 | |
| CN110247392A (zh) | 计及风电备用能力与需求侧响应的多备用资源鲁棒优化方法 | |
| CN115983733B (zh) | 基于水位控制的电力市场出清数据处理方法和装置 | |
| CN104951650A (zh) | 一种评估含大规模风电电网关口外送电交易能力的方法 | |
| CN111009911B (zh) | 一种蓄热锅炉应急调峰备用的评估方法、系统及存储介质 | |
| CN111062513B (zh) | 基于自适应共识机制的分布式社区能源交易系统及方法 | |
| Ning et al. | Differential energy pricing of industrial park operator based on potential game considering public loss allocation | |
| Liu et al. | Portfolio management of hydropower producer via stochastic programming | |
| Ma et al. | Utilization of water conserved by interprovincial renewable energy substitution for thermal power: Incremental benefits and advanced reservoir operation rules |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |