一洞多机水电站短期负荷优化分配方法实证研究

本文主要探讨了一洞多机引水式水电站的短期负荷分配问题，这是我国大型水电站常见的发电模式，如红水河的天生桥二级水电站、雅砻江的锦屏二级水电站以及鲁布革水电站等。由于这些水电站的特点，如长距离引水、多台机组分布在单一隧洞内，导致在负荷分配时面临诸多挑战，包括机组间水力相互干扰、水头计算复杂性以及如何有效管理振动区。 第一阶段的建模策略是关键，针对持续时段约束的水电机组开停机优化。研究者采用了启发式搜索策略和逐步优化算法来解决这个问题，目标是确定最优的开机隧洞和机组组合方式。这种方法旨在最大化效率并最小化因机组操作引起的水力干扰，确保系统的稳定运行。 第二阶段则关注在已确定的开停机组合方式下的负荷分配。通过采用动态规划方法，文章构建了以电定水准则的模型，即根据实际电力需求调整水流量，以实现负荷的最优分配。这样可以平衡各机组之间的负荷，避免负载不均带来的额外能耗和机械应力。 以红水河某水电站枯水期不同负荷率典型日的分配为例，研究结果显示，提出的两阶段建模方法在实际应用中展现了强大的实用性，能够有效地解决一洞多机式水电站的短期负荷分配问题，满足水电站的实际运行需求。这种方法不仅考虑了水电站的特性和限制，还兼顾了经济效益和运行稳定性，对于此类大型水电站的运营管理具有重要的指导意义。 总结来说，本文的研究为一洞多机引水式水电站的短期负荷分配提供了一个有效的数学模型和算法框架，对于提高这类水电站的运行效率和可靠性具有重要意义。通过将复杂问题分解为两个阶段处理，既解决了实际工程中的技术难题，也确保了水电站的高效、安全运行。