基于混合整数线性规划的梯级水电站短期优化调度

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1、第39卷第10期2013年10月水力发电基于混合整数线性规划的梯级水电玷短期优了匕调度依俊楠，龚英，刘攀(1．中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州310014；2．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072)摘要：基于机组特征曲线的分段线性化建立了梯级水电站短期运行的混合整数线性规划模型．它可充分考虑机组启闭约束。以清江流域水布垭、隔河岩和高坝洲梯级为实例对模型进行验证，以系统期末理论蓄能量最大为目标，采用GAMS调用CPLEX模块求解。优化201t年2月调度表明，通过模型优化调度，在产出相同电能的前提下，可节约水能0．45亿kW·h．水能节约率达16．17

2、％。关键词：梯级电站；机组组合；短期调度；机组启闭约束；混合整数线性规划OptimalShort-termHydroSchedulingforCascadeHydropowerStationsbasedonMILPYIJunnan，GONGYing，LIUPan(1．HydroChinaHuadongEngineeringCorporation,Hangzhou310014,Zhejiang,China,2．StateKeyLaboratoryofWaterResourcesandHydropowerEngineeringScience，WuhanUniversity,Wuhan4300

3、72,Hubei，China)Abstract：TheMixedIntegerLinearProgramming(MILP)modelfortheshort-termoperationofcascadehydropowerstationsisestablishedbasedonthepiecewiselinearofunitcharacteristicsCurve．ThisMILPmodelcanfullyconsiderunitstartup／shutdownconstraints．TakingthecascadehydropowerstationsofShuibuya,Geheyan

4、andGaobazhouinQingjiangRiverBasinasstudycase，theproposedmodelisusedtoso]retheoptimalloaddistributionwithatargetofmaximizingtheoreticalsystemenergy．TheproposedmodelissolvedbyusingCPLEXsolverprogrammedwithGAMSsoftware．TheschedulingoptimizationforFebruary2011bythismodelshowsthatthecascadehydropowers

5、tationscansavehydroresourceof45millionkW·h(asavingrateof16．17％)whenkeepingsametotalpoweroutput．KeyWords：cascadehydropowerstations；operationcombinationofunits；short-termscheduling；unitstartup／shutdownconstraint；MixedIntegerLinearProgramming中图分类号：TV697．1文献标识码：A文章编号：0559—9342(2013)10—0069—04较好的途径[21

6、，其优势在于可加入各种约束条件和可1研究背景以通过采用分段线性化准确地解决其非线性问题【3】。梯级水电站群短期优化调度具体可描述为：在此外，问题的离散性，可以很容易地添加整数变量给定调度期内径流过程以及各调度时段综合利用要或者约束使其得到很好解决l4l。本文所采用GAMS求(或者电网负荷要求)的前提下，确定水库的各求解多时段机组最优负荷分配过程，优化目标为系时段蓄放水过程，使调度期内梯级效益最大f发电统期末蓄能最大模型。最大、调峰出力最大或者耗水量最小)。在短期调度过程中当考虑实时运行中的机组启闭约束时，调度收稿日期：2013—04—18模型已不满足无后效要求r1]，经典的动态规划方法也

7、基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET一11—0401)；难以实现机组连续出力分配。随着线性规划算法的国家自然科学基金资助项目(50979072)发展，基于混合整数线性规划(MixedIntegerLinear作者简介：依俊楠(1987一)，男，辽宁本溪人，硕士，主要从Programming．MILP)的方法为短期发电调度提供了事水能规划以及水资源开发利用研究．WaterPowerVo1．39No．10圈同理，机组i分担负