大規模水電跨省區消納最佳化調度建模方法研究

《大規模水電跨省區消納最佳化調度建模方法研究》是依託大連理工大學,由申建建擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：大規模水電跨省區消納最佳化調度建模方法研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：申建建

項目摘要

我國水能資源與電力需求呈逆向分布，經濟欠發達的西部占全國水能儲量的80%以上，特別是西南五省區市所占比例高達67%。隨著西南地區高速開發的水電相繼大規模投產，水電跨省區消納最佳化調度已成為大電網平台亟待解決的重大科學技術問題，直接關係到電網、梯級水電站群安穩經濟節能運行。與流域水電站群和省級電網水火電站群的發電調度問題不同，水電跨省區消納最佳化調度實質上是一個多電網多電源的複雜聯合最佳化調度（簡稱跨網調度）問題，需要處理水電站之間、水電站與電網之間、不同類型電源之間、電網之間等多種關聯對象的協調運行問題，包含的電站規模和約束條件集極為龐大，給建模求解帶來很大困難。本項目擬致力於兩個尺度的水電跨網調度問題：長期跨網調度和短期跨網電力平衡問題，擬以南方電網及其轄區內粵、桂、滇、黔、瓊五省間的互聯電力系統為背景，結合實際調度運行問題開展研究，目標是建立切實可用的長、短期水電跨網調度模型和求解方法。

結題摘要

隨著西南地區金沙江、瀾滄江、雅礱江等巨型梯級水電站群集中併網發電，以及溪洛渡-浙江、向家壩-上海等特高壓直流水電工程投入運行，我國水電跨省跨區輸送規模急劇擴大，帶來了非常突出的消納和調峰調度問題，這是我國大電網平台下亟待解決的重大科學技術問題，直接關係到電網、梯級水電站群安穩經濟節能運行。與流域水電站群和省級電網水火電站群的發電調度問題不同，水電跨省區調度實質上是一個多電網多電源的複雜聯合最佳化調度問題，需要處理水電站之間、水電站與電網之間、不同類型電源之間、電網之間等多種關聯對象的協調運行問題，包含的電站規模和約束條件集極為龐大，給建模求解帶來很大困難。本項目以南方電網、華東電網及其轄區內各省間的互聯電力系統為背景，圍繞大水電和大電網協調調度問題，開展了多電網調峰調度建模和求解、大規模梯級水電站群跨省調峰調度、特大規模水電站群和水火電站群降維求解方法的研究，取得了具有重要價值的研究成果，包括大電網多省級電網協調調峰方法、跨省送電梯級水電站群調峰調度兩階段搜尋方法、火電切負荷調峰方法、大規模水電站群調度實用化求解策略、梯級水電站群多目標混合最佳化調度方法等，研發了大水電系統最佳化調度軟體系統和區域電網水火電協調控制軟體系統，在華東電網、南方電網、雲南電網得到了成功套用，在華東電網實際調度測試可提高上海、江蘇、浙江、安徽等省網調峰率約20.5%，相當於在高峰時期可以最多關停11台600MW的火電機組，降低系統煤耗0.9g/kWh，按2013年華東全網火電發電量計算，相當於全年節約標煤91.5萬噸，減排二氧化碳240.5萬噸，減排二氧化硫2.19萬噸，經濟效益和社會效益顯著。本項目研究成果為緩解我國電網普遍存在的調峰難題提供了可行有效的技術手段，為我國現階段和未來大水電和大電網的安全、經濟、節能運行提供了技術支撐，有助於提升區域乃至全國範圍的資源最佳化配置能力。