《耦合制氫儲能的水電站最佳化調度研究》是依託大連理工大學,由彭勇擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：耦合制氫儲能的水電站最佳化調度研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：彭勇
項目摘要,結題摘要,
針對西南地區水電站“窩電棄水”現象嚴重和徑流預報不確定性導致的調度棄水風險問題，本項目將展開耦合制氫儲能的水電站最佳化調度研究，通過制氫儲能的方式來提高水能的利用效率並緩解預報不確定性帶來的風險。擬從三個層面上展開研究：首先研究水電站制氫調度圖和制氫規模，從而得到較優的制氫方式和制氫規則，解決規劃層面上的問題；然後在此基礎上考慮預報信息，建立汛期防洪與發電制氫雙目標兩階段協調控制最佳化對沖模型，綜合研究防洪風險最小和發電量最大的多目標競爭最佳化問題，從而獲得效益最大化，解決實時調度層面上的問題；最後研究相應的調度風險模型，為決策者的有效管理提供支持，解決風險管理層面上的問題。同時以金沙江的支流——雅礱江梯級水電站群為研究背景，來驗證本項目的研究成果。本項目為水電站發電最佳化調度與新能源開發利用相結合提供了一個嶄新的思路，具有一定前瞻性和推廣性，對建設資源節約型與環境友好型社會具有重要意義。
針對西南地區水電站“窩電棄水”現象嚴重和徑流預報不確定性導致的調度棄水風險問題，本項目主要從瀾滄江流域資料的收集與整理、最佳化確定製氫調度圖與制氫規模、水電站發電量經濟學特性、水電站防洪與發電制氫最佳化對沖模型、貝葉斯機率預報研究分析以及基於風險補償模型的水電站最優調度決策六個方面開展了研究，具體如下：首先，通過審查、檢驗、分類、匯總了調查所獲得的水文、氣象資料，水電站工程資料，航運資料和發電資料，為項目研究的開展做了充分的資料準備；接著，利用旬徑流預報結果作為信息輸入，以發電保證率最大，水庫棄水量最少，發電量最大為最佳化目標，套用GDE3多目標算法得到耦合旬徑流預報信息的制氫調度圖，並對多目標最佳化的可行解集分析討論不同制氫設備規模下的發電保證率與制氫設備利用率的關係，作為水電站選擇合理制氫規模的參考；然後，分析了水電站發電量的經濟學特性，構建了兩階段發電最佳化對沖模型並給出了權衡兩階段發電量的最優條件，將理論研究套用於瀾滄江流域的小灣水電站，漫灣水電站和景洪水電站，為水電站發電調度提供理論基礎；在此基礎上，考慮預報信息，建立汛期防洪與發電制氫雙目標兩階段協調控制最佳化對沖模型，綜合研究防洪風險最小和發電量最大的多目標競爭最佳化問題，結合經濟學原理，闡述目標函式及約束的經濟學特性，給出防洪與發電二者的最佳權衡條件，並利用這些特性制定不同預報水平下的水電站調度對沖規則，解決實時調度層面上的問題；最後，利用Box-Cox變換的BPF模型描述預報信息的不確定性，依託線上競爭比分析框架，提出了最優競爭比策略構建了機率預期下線上報童問題的風險補償模型，並計算了不同預期下的水電站調度決策風險，為具有風險偏好的決策者設計了決策策略，解決風險管理層面上的問題。本項目為水電站發電最佳化調度與新能源開發利用相結合提供了一個嶄新的思路，具有一定前瞻性和推廣性，對建設資源節約型與環境友好型社會具有重要意義。
