[01386216]面向区域和省级电网的水电系统大规模集中控制调度关键技术及应用

我国水电经过20多年快速发展已经进入了大水电时代,其特点是大容量、高水头、巨型机组、特大流域梯级为调度主体,面临远距离电力输送、跨流域跨省跨区调峰和消纳等任务,需要考虑更加复杂的电网、电站控制和运行需求,适应机组和电站动态投产变化对发电计划运行的影响,出现了高水头巨型机组多振动区回避、系统建模、动态响应系统多变条件等一系列理论和应用软件开发关键技术难题。本项目从区域/省级电网应用层面着手,围绕大水电系统调度的关键理论和技术问题,提出了其优化调度求解方法体系、自主研发了具有广泛适用性和适应性的大水电系统调度软件系统。主要创新成果为： 1.提出了大规模复杂水电系统优化调度求解方法体系：优化计算过程中预降维方法、动态降维方法和处理复杂约束的关联搜索与启发式方法,可求解任意规模的水电系统中、长期优化调度问题,满足短期优化调度需要。跟国内外比较,优化调度计算不超过3分钟,大多数情况下几十秒可得到满足实际应用要求的结果,优于国外同类规模优化计算需2个多小时报道; 2.构建了电网可消纳水电电量最大模型、多电网调峰模型,有机协调了区域、省间及跨流域的相互补偿能力,解决了大水电系统面临的多电网调峰、跨区跨省消纳等关键问题; 3.提出了快速回避巨型水电站机组多振动区的方法、处理差异化控制需求的多步长逐步优化算法,攻克了困扰我国特大流域梯级水电站群运行中机组多振动区快速、安全回避这一难题,为避免引发类似俄罗斯最大水电站萨扬—舒申斯克爆炸重大安全事故提供了可靠的方法; 4.从区域/省级电网和特大流域两个应用层面着手,自主研发了大规模水电系统调度软件,实现了模型优化与人机交互有机耦合,可自适应选择调度模型,自动解析水电站间拓扑和时序关系,实现机组、水电站、流域添加即插即用。 成果已广泛应用于3个区域电网、4个省级电网、3个特大流域调度,涉及300多座大中型水电站,总装机容量7400多万kW,接近我国现有水电总装机容量1/3;发表论文50余篇,获国家软件著作权7项,教育部鉴定意见认为：“该项目成果创新性强,总体处于国际领先水平”。