本文關(guān)鍵詞：面向電力市場的梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度研究

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,社會對各種能源的需求越來越大,水能作為綠色清潔能源,其開發(fā)利用的比重在逐年增加。合理開發(fā)蘊藏量豐富的水能資源,對緩解日益緊張的能源問題和推動經(jīng)濟發(fā)展有著巨大作用。目前我國已建成13大水電基地,對水資源進行滾動開發(fā)和利用,形成多個梯級水電站聯(lián)合調(diào)度的良好局面。除此之外,電力市場的改革和分時電價的實施,使得梯級水電站的優(yōu)化調(diào)度準(zhǔn)則和優(yōu)化目標(biāo)均發(fā)生了深刻變化,傳統(tǒng)的以發(fā)電量最大化為優(yōu)化目標(biāo)的調(diào)度模式已不再適用于新形式下的發(fā)展要求。因此,開展面向電力市場的梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度具有十分重要的理論價值和實踐指導(dǎo)意義。本論文充分考慮電力市場對梯級水電站優(yōu)化調(diào)度的影響,在以往研究成果的基礎(chǔ)上,深入探討了分時電價理論,建立基于分時電價的梯級水電站短期發(fā)電效益最大化模型并求解。為進一步說明該模型的優(yōu)劣,本文還設(shè)置了統(tǒng)一電價的對比組以示說明。論文取得的研究成果如下:(1)簡要分析了我國水資源概況和水電發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合國內(nèi)外梯級水電站研究動態(tài),闡述了建立基于分時電價的梯級水電站調(diào)度模型的意義。(2)對電力市場的一些基本理論進行了概述,探討了梯級水電站進入電力市場的必要性,并從電力改革的進程出發(fā),考慮實際經(jīng)濟情況,提出合理的分時電價時段劃分依據(jù)及峰平谷電價確定方法。(3)論述了梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度的可行性與調(diào)度意義,闡明了電力市場環(huán)境下梯級水電站所要面臨的問題,并從國內(nèi)外常用優(yōu)化準(zhǔn)則分析,提出以發(fā)電效益最大化的優(yōu)化準(zhǔn)則。在此基礎(chǔ)上,建立基于分時電價的梯級水電站短期發(fā)電效益最大化模型,采用合理分配峰、平、谷段出力來實現(xiàn)梯級水電站的優(yōu)化調(diào)度。(4)對優(yōu)化問題求解方法中的遺傳算法和模式搜索算法進行簡要介紹,分析了兩種算法的特點及操作流程,考慮到模式搜索算法初始點選取重要性的特點,將遺傳算法的全局搜索能力與模式搜索算法的局部搜索能力相結(jié)合,提供了求解市場環(huán)境下梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度問題的新思路。(5)以黃河上游甘肅省境內(nèi)的劉家峽、鹽鍋峽、八盤峽、小峽四座梯級電站為例,分析匯總各電站的基本概況和已知數(shù)據(jù),將基于分時電價的梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)用到劉家峽至小峽梯級水電站中,采用遺傳算法、模式搜索法分別對模型進行求解,并對峰平谷出力比進行優(yōu)化,求出發(fā)電效益最大化下的最佳峰平谷出力比和出力值。最后,對劉家峽至小峽梯級水電站進行了分時優(yōu)化與一般優(yōu)化的對比分析,說明模型的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：梯級水電站 電力市場 短期優(yōu)化調(diào)度 分時電價 最大發(fā)電效益
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TV737
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 水電發(fā)展的前提——水能資源豐富11
• 1.1.2 水電發(fā)展的動力——經(jīng)濟發(fā)展迅速，能源需求緊張11-12
• 1.1.3 水電發(fā)展的機遇——電力市場的建立12-13
• 1.2 研究的目的與意義13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 水電站優(yōu)化調(diào)度研究13-15
• 1.3.2 電力市場研究15
• 1.4 研究中存在的問題與發(fā)展趨勢15-16
• 1.4.1 研究中存在的主要問題15-16
• 1.4.2 研究趨勢16
• 1.5 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線16-17
• 1.5.1 主要研究內(nèi)容16-17
• 1.5.2 技術(shù)路線17
• 1.6 主要創(chuàng)新點17-19
• 第2章 電力市場環(huán)境下梯級水電站優(yōu)化調(diào)度的基本理論19-22
• 2.1 建立電力市場的目的和基本原則19-20
• 2.1.1 建立電力市場的目的19
• 2.1.2 電力市場的基本原則19-20
• 2.2 分時電價的提出及應(yīng)用20-21
• 2.2.1 分時電價的提出20
• 2.2.3 分時電價的確定20-21
• 2.2.4 實行分時電價的意義21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 電力市場環(huán)境下梯級水電站優(yōu)化調(diào)度模型22-29
• 3.1 梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度概述22-24
• 3.1.1 研究梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度的意義22-23
• 3.1.2 面臨的問題23-24
• 3.2 梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型24-27
• 3.2.1 梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度準(zhǔn)則24-25
• 3.2.2 梯級水電站短期發(fā)電效益最大化模型25-26
• 3.2.3 基于分時電價的梯級水電站短期發(fā)電效益最大化模型26-27
• 3.3 小結(jié)27-29
• 第4章 優(yōu)化模型算法研究29-34
• 4.1 遺傳算法29-32
• 4.1.1 遺傳算法簡介29-30
• 4.1.2 遺傳算法流程30-31
• 4.1.3 遺傳工具箱的使用31-32
• 4.2 模式搜索法32-33
• 4.2.1 模式搜索法簡介32-33
• 4.2.2 模式搜索工具33
• 4.3 小結(jié)33-34
• 第5章 黃河上游梯級水電站短期優(yōu)化調(diào)度研究34-50
• 5.1 黃河上游梯級水電站概況及基本資料34-36
• 5.1.1 黃河流域概況34-35
• 5.1.2 梯級水電站基本資料35-36
• 5.2 基于分時電價的梯級水電站優(yōu)化調(diào)度實例研究36-47
• 5.2.1 優(yōu)化調(diào)度已知數(shù)據(jù)匯總37-38
• 5.2.2 基于Matlab遺傳算法的模型求解38-42
• 5.2.3 峰平谷出力比的優(yōu)化42-46
• 5.2.4 基于Matlab模式搜索法的模型求解46-47
• 5.2.5 優(yōu)化調(diào)度結(jié)論分析47
• 5.3 短期優(yōu)化調(diào)度分析47-49
• 5.4 小結(jié)49-50
• 結(jié)論50-52
• 參考文獻52-55
• 致謝55-56
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄56-57
• 附錄B57-61

【參考文獻】

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本文編號：982205