大规模水电站群超短期径流预报及快速负荷响应方法研究

With hydropower plants scale dramatically increasing and grid’s scheduling requirements significantly improving, ultra-short-term operation is more important for hydropower and electric power system scheduling. In the ultra-short-term scheduling, it is a key problem how to use real-time information to revise the the short-term scheduling and to use short-term scheduling to gride the real-time scheduling. That is very important to ensure the safety, economy, energy saving of power grid. In this project, we will investigate the three key problems to ultra-short-term scheduling, i.e., (1) The modeling and solving methods of cascaded hydropower plants flow propagation with high precision; (2) Ultra-short-term runoff forecast methods under the condition of hydrological and meteorologica data deficiency; (3) Inter-basin cascaded hydropower plants response frequently to the load demand under the condition of complex operation. The hydropower systems of Yunnan Power Grid, including Jinshajiang River, Lancangjiang River, Honghe River and so on, will be investigated. The objectives are to propose practical theoretical methods to really solve practical engineering problems for China’s hydropower systems in the ultra-short-term scheduling.

随着水电规模急剧扩大以及电网对水电的精细化调度要求越来越高，超短期调度对水电和电力系统运行更加重要和关键，在超短期调度中如何利用实时信息修正短期调度计划，并以短期调度计划指导实时调度，是保证电网安全、经济、节能运行的关键问题。以云南省调金沙江、澜沧江、红河、伊洛瓦底等干流梯级水电站群为研究背景，拟开展：（1）超短期高精度梯级上下游流量演进模型研究；（2）适应水文气象资料不完整性的超短期区间来水预报方法研究；（3）复杂运行条件下跨流域水电站群超短期快速负荷响应策略研究，力争取得实用化的理论成果，切实解决我国水电及电网在超短期调度面临的关键理论和实际工程问题。

随着水电规模急剧扩大以及电网对水电的精细化调度要求越来越高，超短期调度对水电和电力系统运行更加重要和关键，但大规模水电站群超短期调度问题极大不同于单个流域调度问题，它涉及非常复杂的问题，包括：（1）不同流域超短期高精度梯级上下游流量演进问题；（2）水文气象资料不完整性的超短期区间来水预报问题；（3）复杂运行条件下跨流域水电站群超短期快速负荷响应问题。本项目以水电富集的云南电网以及水文气象数据欠缺的澴水流域为背景，从流域和电网两个层面紧紧围绕上述三个关键科学问题进行研究。基本思路是首先从降雨径流资料一致性检验、完整性补充、相关性分析多个方向开展降雨和径流预报问题研究，然后对预报信息进行综合分析，开展快速响应负荷需求的超短期发电调度决策问题研究，主要提出了快速响应负荷需求的大规模水电站群超短期调度模型及求解方法、基于实时来水信息的梯级上下游流量演进与参数率定方法、汛期降雨径流多尺度时空演变规律分析方法、有限雨量站与PERSIANN-CDR卫星降雨数据相结合推求流域平均降雨量的方法以及无预报信息输入前提下超短期区间来水预报方法。.当前，国内外针对大规模水电站群超短期调度研究基本是空白，少量文献主要针对负荷预测存在偏差时风、光、水和火多种电源、多时间协调调度，涉及的水电站数量普遍不超过10个，目标函数主要有最小化发电成本和最大化风光电利用率。本项目率先以大规模水电站群为研究对象开展径流预报以及发电调度相关问题研究，填补了这个方向的空白，成果均发表中文核心及以上水平的期刊，取得了相应的研究成果，达到了预期目标，后续我们还有录用待刊和正在审稿的EI/SCI论文，详见本项目的后续成果列表。