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申请/专利权人：三峡大学

摘要：本发明提供了一种兼顾合约电量分解的梯级水电站群中长期优化调度方法，采用给定置信度下整个梯级发电收益风险最小为目标；首先利用软件生成符合正态分布的随机月尺度来水过程；然后根据水电电量占市场比重不同模拟出三种电价函数；选取不同来水频率和市场电价，采用逐步优化和逐次逼近混合算法对电站出力决策和合约电量分解循环迭代求解。对解决天然来水和交易电价的不确定性因素导致不同市场份额难以确定、水资源利用不充分以及电量分配不均导致收益存在较大风险问题具有指导意义，本成果为大规模水电站群月度交易电量分解与校核系统建设提供了坚实的理论基础。

主权项：1.一种兼顾合约电量分解的梯级水电站群中长期优化调度方法，其特征在于：采用给定置信度下整个梯级发电收益风险最小为目标；首先利用软件生成符合正态分布的随机月尺度来水过程；然后根据水电电量占市场比重不同模拟出三种电价函数；选取不同来水频率和市场电价，采用逐步优化和逐次逼近混合算法对电站出力决策和合约电量分解循环迭代求解；具体操作步骤如下：步骤1，确定不同频率来水过程：针对梯级水电站群丰枯来水频率不同步问题，利用Java的Random.nextGaussian方法生成符合正态分布的随机来水；步骤2，拟合中长期合约电价函数：针对梯级水电站占市场比重类型不同影响电价规律问题，选取水电电量占市场不同比重情形拟合电价曲线；步骤3，合约电量分解与校核：针对发电调度与市场交易衔接不紧密导致水电电量超发、少发问题，利用水电站出力与合约电量分解同步求解方法进行求解；步骤4，中长期发电调度过程与交易计划制定：以整个梯级发电收益风险最小为目标，采用逐步优化和逐次逼近混合算法对电站出力决策和合约电量分解循环迭代求解；所述步骤2中拟合中长期合约电价函数的详细步骤为：根据不同市场情形共有三种梯级水电站群中长期交易电价拟合情形：电价模拟方法1：梯级水电站占市场比重较大的交易情形；当大型梯级水电站群在市场交易份额占比较大时，其交易电价与交易电量一般呈线性负相关，同时过高和过低电价容易导致投机行为和市场剧烈波动，因此需要参照实际情况对电价关系函数增设上下限进行修正，根据生产实际规律，年度合约电价一般在月度合约电价最大值和最小值之间且略高于月度合约电价最小值，并且随着年度基数电量比例增大，年度合约电价呈减小趋势，因此以月度合约电价最大值、最小值和年度基数电量比例拟合年度合约电价，相应的月度合约电价和年度合约电价如下公式2、3所示： 式中，py，1、分别表示电价模拟方法1的年度合约电价、第t个月份的月度合约电价，单位为：元kWh；i表示水电站编号；M表示水电站的总数；t表示月份；Ni,t、Pi,t分别表示第i个水电站在第t个月份的出力、装机容量，单位为：MW；rave表示年度基数电量比例上下限平均值，即单位为：％；ri,t分别表示第i个水电站在第t个月份的年度基数电量比例上限、下限，单位为：％；p表示月度合约电价最大值、最小值，单位为：元kWh，为拟合符合市场规律电价函数，月度合约电价上限和月度合约电价下限p分别取0.25和0.1元kWh；Δpm表示月度合约电价最大值和最小值的差值，即β表示经验常数，增加常数β以贴合实际年度电价规律，经验常数β＝0.05时年度合约电价更符合历史年度合约电价规律，因此经验常数β取0.05；电价模拟方法2：梯级水电站占市场比重较小的交易情形；当梯级水电站在市场中交易份额占比较小时，其交易电价受天然来水影响较大，随不同季节来水过程呈现出“平稳-下降-平稳-上升”规律，枯期和汛期电价较为平稳，汛前和汛后电价分别呈现下降和上升趋势，根据实际电价生成电价曲线并拟合电价函数，假定电价曲线中上升和下降部分为线性正相关和线性负相关关系，以各月电价曲线中最大和最小电价的平均值作为月度合约电价，以月度合约电价最大值、最小值和年度基数电量比例拟合年度合约电价，相应的月度合约电价和年度合约电价如下公式4、5所示： py，2＝p1-ravep1-p2+β5式中，py，2、分别表示电价模拟方法2的年度合约电价、第t个月份的月度合约电价，单位为元kWh；p1、p2分别表示枯期和汛期时的平稳电价，单位为：元kWh，为拟合符合市场规律电价函数，p1、p2分别取0.25和0.1元kWh；t表示月份；rave表示年度基数电量比例上下限平均值，即单位为：％；ri,t分别表示第i个水电站在第t个月份的年度基数电量比例上限、下限，单位为：％；β表示经验常数，增加常数β以贴合实际年度电价规律，经验常数β＝0.05时年度电价更符合历史年度电价规律，因此经验常数β取0.05；电价模拟方法3：梯级水电站占市场比重适中的交易情形；电价模拟方法1和电价模拟方法2较为理想化，而实际市场更加复杂，研究介于电价模拟方法1和电价模拟方法2之间的中长期市场交易同样也很重要；为方便理解，选取电价模拟方法1和电价模拟方法2的年度合约电价平均值、月度合约电价平均值分别作为电价模拟方法3的年度合约电价、月度合约电价，探究该电价模拟方法下中长期市场交易结果，相应的月度合约电价和年度合约电价如下公式6、7所示： 式中，py，3、分别表示电价模拟方法3的年度合约电价、第t个月份的月度合约电价，单位为元kWh；分别表示电价模拟方法1、电价模拟方法2的第t个月份的月度合约电价，单位为：元kWh；py，1、py，2分别表示电价模拟方法1、电价模拟方法2的年度合约电价，单位为：元kWh。

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