CN113705972A - 负荷分配方法、装置及存储介质 - Google Patents

负荷分配方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN113705972A CN202110867005.4A CN202110867005A CN113705972A CN 113705972 A CN113705972 A CN 113705972A CN 202110867005 A CN202110867005 A CN 202110867005A CN 113705972 A CN113705972 A CN 113705972A
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Abstract

本公开提出一种负荷分配方法、装置及存储介质，方法包括：接收发电任务的负荷总量，并读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的，以及根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量，能够在满足水电站约束条件以及最小耗水量的前提下，确定最优的水轮发电机组组合以及对应的负荷量执行发电任务，因此可以提高水电厂的经济效益。

Description

负荷分配方法、装置及存储介质
技术领域
本公开涉及水电厂技术领域，尤其涉及一种负荷分配方法、装置及存储介质。
背景技术
目前针对某一厂站多台水轮发电机组负荷分配以自动分配为主，主要分配的策略有：平均分配原则，主要针对平均分配后的机组负荷均未处于震动区的情况；若平均分配后的负荷处于振动区，则压减一台机组负荷，直至所有机组处于非振动区运行。
然而，根据机组出力水头效率曲线，机组效率在随着出力上升在达到一定值以后开始下降，这会导致在某种特殊情况下，非平均分配方式耗水量更小，因此平均分配负荷时水电站总耗水量不一定处于最优状态。
发明内容
本申请提出了一种负荷分配方法、装置及存储介质，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本申请第一方面实施例提出了一种负荷分配方法，包括：接收发电任务的负荷总量；读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的；以及根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量。
本申请第二方面实施例提出了一种负荷分配装置，包括：接收模块，用于接收发电任务的负荷总量；读取模块，用于读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的；以及确定模块，用于根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量。
本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请实施例的负荷分配方法。
本申请第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本申请实施例公开的负荷分配方法。
本实施例中，通过接收发电任务的负荷总量，并读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的，以及根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量，能够在满足水电站约束条件以及最小耗水量的前提下，确定最优的水轮发电机组组合以及对应的负荷量执行发电任务，因此可以提高水电厂的经济效益。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本公开一实施例提供的负荷分配方法的流程示意图；
图2是根据本公开实施例提供的负荷分配表的结构示意图；
图3是根据本公开另一实施例提供的负荷分配装置的示意图；
图4示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
针对背景技术中提到的平均分配负荷时水电站总耗水量不一定处于最优状态的技术问题，本实施例技术方案提供了一种负荷分配方法，下面结合具体的实施例对该方法进行说明。
其中，需要说明的是，本实施例的负荷分配方法的执行主体可以为负荷分配装置，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以配置在电子设备中，电子设备可以包括但不限于终端、服务器端等。
图1是根据本公开一实施例提供的负荷分配方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
S101：接收发电任务的负荷总量。
其中，发电任务用于指示水电厂进行发电，并且发电任务可以对应有负荷总量，即：水电厂执行该发电任务的总负荷。
S102：读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的。
上述接收负荷总量后，进一步地，读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表。
举例而言，多台水轮发电机组例如包括1号机组、2号机组、3号机组、4号机组以及5号机组，多台水轮发电机组在不同的总负荷的情况下，可以有不同的负荷分配方案。图2是根据本公开实施例提供的负荷分配表的结构示意图，如图2所示，负荷分配表的每一行表示一种负荷分配方案，例如：第一行表示总负荷为70万kw的发电任务，启动2号机组负荷24万kw、启动4号机组负荷23万kw、启动5号机组负荷23万kw完成该70万kw的发电任务。
而该负荷分配表中的多种负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的，也即是说，每种负荷分配方案在满足水电站约束条件和最小耗水量的前提下，采用优化算法计算得到的，并且负荷分配表可以是持续计算的，在约束条件、耗水量发生变化的情况下，实时计算该负荷分配表，因此负荷分配表中的负荷分配方案是最优的分配方案。
一些实施例，耗水量最小模型表示为：
Figure BDA0003187791030000041
其中，W为水电站总耗水量(m3)，
Figure BDA0003187791030000042
为时段t第i台水轮发电机组在工作水头为Ht，负荷为
Figure BDA0003187791030000043
时的发电流量(m3/s)；ΔT表示时段时长；
Figure BDA0003187791030000044
表示水轮发电机组i在时段t的状态，停机时
Figure BDA0003187791030000045
运行时
Figure BDA0003187791030000046
Qup,i、Qdn,i分别表示开机和停机过程的耗水量，包括机组在开停机过程中所发生的机械磨损等所折合的水量，N为水轮发电机组数量，T为调度期时段数。
可以理解的是，耗水量最小模型还可以是其它形式，对此不作限制。
另一些实施例，水电站约束条件包括以下至少一项：
①水电站负荷平衡约束：
Figure BDA0003187791030000047
E是电站的总发电量，Ni(t)是在t时段内负荷要求下第i台机组承担的负荷；
水电站上游水位约束：Zmin≤Z≤Zmax，Z是电站的运行水位，Zmin、Zmax分别是电站上游水位在每个时期的上下限；
②水位变幅约束：丨Z′-Z″丨<ΔZ，Z′、Z″分别为电站的时段初末水位，ΔZ为水位变幅最大允许值；
③水轮发电机组出力约束：Pmin≤Pi(t)≤Pmax，Pmin、Pmax分别是第i台机组的单机出力上、下限；
④水轮发电机组发电流量约束：Qmin≤Qi(t)≤Qmax，Qmin、Qmax分别是第i台机组的最小、最大发电流量；
⑤水电站运行水头约束：Hmin≤H≤Hmax，H是电站的运行水头，Hmin是电站最小稳定运行水头，Hmax是电站最大稳定运行水头；
⑥旋转备用容量约束：
Figure BDA0003187791030000051
Figure BDA0003187791030000052
是机组装机容量总和，
Figure BDA0003187791030000053
是机组出力总和，Nmin是电站的旋转备用容量下限；
⑦机组不可运行区约束，其中，例如机组运行区域划分如表1所示：
表1
Figure BDA0003187791030000054
不推荐运行区域(涡带区)、不推荐运行区域(空化区)、禁止运行区域(振动区)可以为不可运行区。
⑧机组开停机时间约束：XKi≥TKi或XGi≥TGi，XKi是第i台机组的开机时间，TKi是第i台机组的开机时间下限，XGi第i台机组的停机时间，TGi是第i台机组的停机时间下限。
可以理解的是，上述约束条件只是示例性说明，在实际应用中水电站约束条件还可以包括其它任意可能的约束条件，对此不做限制。
另一些实施例，优化算法例如可以是动态规划算法，并且采用动态规划法求解负荷分配方法计算过程如下：
以k＝1,2...,n为计算阶段号，按水轮发电机组台数和水电站负荷由小到大的顺序，逐阶段递推计算对应的电站最优流量，递推计算公式如下：
Figure BDA0003187791030000061
其中，
Figure BDA0003187791030000062
表示1～k号机组在第k阶段的总负荷，
Figure BDA0003187791030000063
表示总负荷为
Figure BDA0003187791030000064
水头H条件下，在1～k号机组间优化分配负荷时的总工作流量，
Figure BDA0003187791030000065
表示边界条件，初始值为0。
可以理解的是，上述实例只是以采用动态规划算法求解负荷分配表进行示例性说明，在实际应用中，还可以采用其它任意可能的优化算法求解负荷分配表，例如：还可以采用退火粒子群算法求解负荷分配表，对此不作限制。
S103：根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量。
也即是说，可以根据负荷总量在负荷分配表中查找对应的负荷分配方案，根据该负荷分配方案确定目标水轮发电机组数量、编号以及负荷量。
举例而言，发电任务的负荷总量为70万kw，则根据负荷分配表确定的负荷分配方案为2号机组负荷24万kw、4号机组负荷23万kw、5号机组负荷23万kw，则目标水轮发电机组数量为3，目标水轮发电机组编号为2号、4号以及5号，目标水轮发电机组负荷量依次为24万kw、23万kw、23万kw。
一些实施例，负荷分配表的每行数据表示一种负荷分配方案，根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量的操作包括以下步骤：
Step1：从负荷分配表中选取第J行，第J行属于负荷分配表任意一行；
Step2：计算J行的负荷总量
Figure BDA0003187791030000071
其中N(J,K)表示第J行第k台机组的负荷量；
Step3：判断J1是否等于发电任务的负荷总量，若J1等于发电任务的负荷总量，则将第J行的机组的数量作为目标水轮发电机组数量、第J行机组的编号作为目标水轮发电机组编号、第J行机组的负荷量作为目标水轮发电机组负荷量；若J1小于发电任务的负荷总量，则执行J＝J+1并转Step2；若J1大于发电任务的负荷总量，则采用两点线性插值法调整第J行机组的负荷量，得到目标水轮发电机组负荷量。
在实际应用中，可以遍历负荷分配表的每一行，确定是否存在与发电任务的负荷总量相等的行(即，负荷分配方案)。如果有，则将该行的运行机组作为目标水轮发电机组；如果没有，则确定总负荷大于负荷总量且与负荷总量最相近的行，并将该行的运行机组作为目标水轮发电机组。
举例而言，如果J＝1，即选取负荷分配表的第1行，则计算第1行的负荷总量
Figure BDA0003187791030000072
并且J1＝负荷总量(例如：70万kw)，则第1行工作的机组数量作为该目标水轮发电机组数量，对应的，目标水轮发电机组的编号为2号机组、4号机组以及5号机组，目标水轮发电机组负荷量依次为24万kw、23万kw、23万kw；如果J＝4，即选取负荷分配表的第4行，则计算第4行的负荷总量
Figure BDA0003187791030000073
小于发电任务的负荷总量(例如：70万kw)，则J＝J+1，其中该负荷分配表的行可以循环遍历，例如：J＝J+1遍历到第1行，则继续执行Step2；如果负荷分配表中不存在第1行，且遍历之后确定第2行(J＝2)的总功率大于且最接近发电任务的负荷总量，则将第2行运行的机组作为目标水轮发电机组，并调整(例如：采用两点线性插值法调整)第2行机组的负荷量，得到目标水轮发电机组的负荷量。
本实施例中，通过接收发电任务的负荷总量，并读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的，以及根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量，能够在满足水电站约束条件以及最小耗水量的前提下，确定最优的水轮发电机组组合以及对应的负荷量执行发电任务，因此可以提高水电厂的经济效益。
图3是根据本公开另一实施例提供的负荷分配装置的示意图。如图3所示，该负荷分配装置30包括：
接收模块301，用于接收发电任务的负荷总量；
读取模块302，用于读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的；以及
确定模块303，用于根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量。
可选地，一些实施例，耗水量最小模型表示为：
Figure BDA0003187791030000081
其中，W为水电站总耗水量，
Figure BDA0003187791030000082
为时段t第i台水轮发电机组在工作水头为Ht，负荷为
Figure BDA0003187791030000083
时的发电流量；ΔT表示时段时长；
Figure BDA0003187791030000084
表示水轮发电机组i在时段t的状态，停机时
Figure BDA0003187791030000085
运行时
Figure BDA0003187791030000086
Qup,i、Qdn,i分别表示开机和停机过程的耗水量，N为水轮发电机组数量，T为调度期时段数。
可选地，一些实施例，水电站约束条件包括以下至少一项：
水电站负荷平衡约束：
Figure BDA0003187791030000087
E是电站的总发电量，Ni(t)是在t时段内负荷要求下第i台机组承担的负荷；
水电站上游水位约束：Zmin≤Z≤Zmax，Z是电站的运行水位，Zmin、Zmax分别是电站上游水位在每个时期的上下限；
水位变幅约束：丨Z′-Z″丨<ΔZ，Z′、Z″分别为电站的时段初末水位，ΔZ为水位变幅最大允许值；
水轮发电机组出力约束：Pmin≤Pi(t)≤Pmax，Pmin、Pmax分别是第i台机组的单机出力上、下限；
水轮发电机组发电流量约束：Qmin≤Qi(t)≤Qmax，Qmin、Qmax分别是第i台机组的最小、最大发电流量；
水电站运行水头约束：Hmin≤H≤Hmax，H是电站的运行水头，Hmin是电站最小稳定运行水头，Hmax是电站最大稳定运行水头；
旋转备用容量约束：
Figure BDA0003187791030000091
Figure BDA0003187791030000092
是机组装机容量总和，
Figure BDA0003187791030000093
是机组出力总和，Nmin是电站的旋转备用容量下限；
机组不可运行区约束；
机组开停机时间约束：XKi≥TKi或XGi≥TGi，XKi是第i台机组的开机时间，TKi是第i台机组的开机时间下限，XGi第i台机组的停机时间，TGi是第i台机组的停机时间下限。
可选地，一些实施例，优化算法为动态规划算法，计算过程如下：以k＝1,2...,n为计算阶段号，按水轮发电机组台数和水电站负荷由小到大的顺序，逐阶段递推计算对应的电站最优流量，递推计算公式如下：
Figure BDA0003187791030000094
其中，
Figure BDA0003187791030000095
表示1～k号机组在第k阶段的总负荷，
Figure BDA0003187791030000096
表示总负荷为
Figure BDA0003187791030000097
水头H条件下，在1～k号机组间优化分配负荷时的总工作流量，
Figure BDA0003187791030000098
表示边界条件，初始值为0。
可选地，一些实施例，负荷分配表的每行数据表示一种负荷分配方案，并且确定模块301，具体用于：
Step1：从负荷分配表中选取第J行，第J行属于负荷分配表任意一行；
Step2：计算J行的负荷总量
Figure BDA0003187791030000101
其中N(J,K)表示第J行第k台机组的负荷量；
Step3：判断J1是否等于发电任务的负荷总量，若J1等于发电任务的负荷总量，则将第J行的机组的数量作为目标水轮发电机组数量、第J行机组的编号作为目标水轮发电机组编号、第J行机组的负荷量作为目标水轮发电机组负荷量；若J1小于发电任务的负荷总量，则执行J＝J+1并转Step2；若J1大于发电任务的负荷总量，则采用两点线性插值法调整第J行机组的负荷量，得到目标水轮发电机组负荷量。
本实施例中，通过接收发电任务的负荷总量，并读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的，以及根据负荷总量和负荷分配表，从多台水轮发电机组中确定执行发电任务的目标水轮发电机组数量、目标水轮发电机组编号以及目标水轮发电机组负荷量，能够在满足水电站约束条件以及最小耗水量的前提下，确定最优的水轮发电机组组合以及对应的负荷量执行发电任务，因此可以提高水电厂的经济效益。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本申请前述实施例提出的负荷分配方法。
图4示出了适于用来实现本申请实施方式的示例性计算机设备的框图。图4显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。
尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本申请各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本申请所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及方法，例如实现前述实施例中提及的负荷分配方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种负荷分配方法，其特征在于，包括：
接收发电任务的负荷总量；
读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，所述负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的；以及
根据所述负荷总量和所述负荷分配表，从所述多台水轮发电机组中确定执行所述发电任务的目标水轮发电机组数量、所述目标水轮发电机组编号以及所述目标水轮发电机组负荷量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耗水量最小模型表示为：
Figure FDA0003187791020000011
其中，W为水电站总耗水量，
Figure FDA0003187791020000012
为时段t第i台水轮发电机组在工作水头为Ht，负荷为Pi t时的发电流量；ΔT表示时段时长；
Figure FDA0003187791020000013
表示水轮发电机组i在时段t的状态，停机时
Figure FDA0003187791020000014
运行时
Figure FDA0003187791020000015
Qup,i、Qdn,i分别表示开机和停机过程的耗水量，N为水轮发电机组数量，T为调度期时段数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水电站约束条件包括以下至少一项：
水电站负荷平衡约束：
Figure FDA0003187791020000016
E是电站的总发电量，Ni(t)是在t时段内负荷要求下第i台机组承担的负荷；
水电站上游水位约束：Zmin≤Z≤Zmax，Z是电站的运行水位，Zmin、Zmax分别是电站上游水位在每个时期的上下限；
水位变幅约束：丨Z′-Z″丨<ΔZ，Z′、Z″分别为电站的时段初末水位，ΔZ为水位变幅最大允许值；
水轮发电机组出力约束：Pmin≤Pi(t)≤Pmax，Pmin、Pmax分别是第i台机组的单机出力上、下限；
水轮发电机组发电流量约束：Qmin≤Qi(t)≤Qmax，Qmin、Qmax分别是第i台机组的最小、最大发电流量；
水电站运行水头约束：Hmin≤H≤Hmax，H是电站的运行水头，Hmin是电站最小稳定运行水头，Hmax是电站最大稳定运行水头；
旋转备用容量约束：
Figure FDA0003187791020000021
Figure FDA0003187791020000022
是机组装机容量总和，
Figure FDA0003187791020000023
是机组出力总和，Nmin是电站的旋转备用容量下限；
机组不可运行区约束；
机组开停机时间约束：XKi≥TKi或XGi≥TGi，XKi是第i台机组的开机时间，TKi是第i台机组的开机时间下限，XGi第i台机组的停机时间，TGi是第i台机组的停机时间下限。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化算法为动态规划算法，计算过程如下：
以k＝1,2...,n为计算阶段号，按水轮发电机组台数和水电站负荷由小到大的顺序，逐阶段递推计算对应的电站最优流量，递推计算公式如下：
Figure FDA0003187791020000024
其中，
Figure FDA0003187791020000025
表示1～k号机组在第k阶段的总负荷，
Figure FDA0003187791020000026
表示总负荷为
Figure FDA0003187791020000027
水头H条件下，在1～k号机组间优化分配负荷时的总工作流量，
Figure FDA0003187791020000028
表示边界条件，初始值为0。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负荷分配表的每行数据表示一种负荷分配方案，并且根据所述负荷总量和所述负荷分配表，从所述多台水轮发电机组中确定执行所述发电任务的目标水轮发电机组数量、所述目标水轮发电机组编号以及所述目标水轮发电机组负荷量，包括：
Step1：从所述负荷分配表中选取第J行，第J行属于所述负荷分配表任意一行；
Step2：计算所述J行的负荷总量
Figure FDA0003187791020000031
其中N(J,K)表示第J行第k台机组的负荷量；
Step3：判断J1是否等于所述发电任务的负荷总量，若J1等于所述发电任务的负荷总量，则将所述第J行的机组的数量作为所述目标水轮发电机组数量、第J行机组的编号作为所述目标水轮发电机组编号、第J行机组的负荷量作为所述目标水轮发电机组负荷量；若J1小于所述发电任务的负荷总量，则执行J＝J+1并转Step2；若J1大于所述发电任务的负荷总量，则采用两点线性插值法调整所述第J行机组的负荷量，得到所述目标水轮发电机组负荷量。
6.一种负荷分配装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收发电任务的负荷总量；
读取模块，用于读取记录多台水轮发电机组的多种负荷分配方案的负荷分配表，其中，所述负荷分配方案是基于耗水量最小模型、水电站约束条件并采用优化算法计算得到的；以及
确定模块，用于根据所述负荷总量和所述负荷分配表，从所述多台水轮发电机组中确定执行所述发电任务的目标水轮发电机组数量、所述目标水轮发电机组编号以及所述目标水轮发电机组负荷量。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述耗水量最小模型表示为：
Figure FDA0003187791020000032
其中，W为水电站总耗水量，
Figure FDA0003187791020000033
为时段t第i台水轮发电机组在工作水头为Ht，负荷为Pi t时的发电流量；ΔT表示时段时长；
Figure FDA0003187791020000034
表示水轮发电机组i在时段t的状态，停机时
Figure FDA0003187791020000035
运行时
Figure FDA0003187791020000036
Qup,i、Qdn,i分别表示开机和停机过程的耗水量，N为水轮发电机组数量，T为调度期时段数。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述水电站约束条件包括以下至少一项：
水电站负荷平衡约束：
Figure FDA0003187791020000041
E是电站的总发电量，Ni(t)是在t时段内负荷要求下第i台机组承担的负荷；
水电站上游水位约束：Zmin≤Z≤Zmax，Z是电站的运行水位，Zmin、Zmax分别是电站上游水位在每个时期的上下限；
水位变幅约束：丨Z′-Z″丨<ΔZ，Z′、Z″分别为电站的时段初末水位，ΔZ为水位变幅最大允许值；
水轮发电机组出力约束：Pmin≤Pi(t)≤Pmax，Pmin、Pmax分别是第i台机组的单机出力上、下限；
水轮发电机组发电流量约束：Qmin≤Qi(t)≤Qmax，Qmin、Qmax分别是第i台机组的最小、最大发电流量；
水电站运行水头约束：Hmin≤H≤Hmax，H是电站的运行水头，Hmin是电站最小稳定运行水头，Hmax是电站最大稳定运行水头；
旋转备用容量约束：
Figure FDA0003187791020000042
Figure FDA0003187791020000043
是机组装机容量总和，
Figure FDA0003187791020000044
是机组出力总和，Nmin是电站的旋转备用容量下限；
机组不可运行区约束；
机组开停机时间约束：XKi≥TKi或XGi≥TGi，XKi是第i台机组的开机时间，TKi是第i台机组的开机时间下限，XGi第i台机组的停机时间，TGi是第i台机组的停机时间下限。
9.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-5中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-5中任一项所述的方法。
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