(新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆伊宁市 835000)
摘要：本文首先介绍了基于动态规划的梯级水电站水库优化调度的问题描述，然后在文章中分析了基于动态规划的梯级水电站长期优化调度的方法，主要内容包括基于动态规划的模型建立以及动态规划模型的求解以及结果检验。
关键词：动态规划；梯级水电站；长期优化；优化调度；调度研究
引言
随着我国经济与社会的快速发展，梯级水电站长期调度工作需要相关工作人员更好的找到不同时间段梯级水电站的优化调度措施。想要彻底分析基于动态规划的梯级水电站长期优化调度，需要有效分析天然入库径流与目标函数及其最优解之间的关系。动态规划常常被用来规划梯级水电站长期优化调度工作，可以有效得出不同时段梯级水电站的优化调度方案。 动态规划是根据水电站发电经济效益的最大期望值作为目标值，尽可能的满足水电站不同时段不同库容组合状态下的最佳决策。
1 问题描述
基于动态规划的梯级水电站长期优化调度研究工作，首先是需要相关工作人员将关注点放在外送交易以及撮合交易的电量比例，以及外送交易以及撮合交易之间的量价关系函数。在结合实际梯级水电站水库的调度期内梯级水电站水库入库径流变化情况、梯级水电站水库入库前与入库后的实际水位，优先电量总量以及优先电量电价等，满足梯级水电站水库实际运行中需要满足的一系列约束条件，主要包括电力调度约束条件以及水力约束条件，进一步开展梯级水电站的优化调度工作，尽可能实现梯级水电站在优化调度过程中可以实现最大的经济效益，彻底落实基于动态规划的梯级水电站长期优化调度[1]。
2基于动态规划的梯级水电站水库优化调度方法
2.1基于动态规划的模型建立
梯级水电站水库优化调度可以基于动态规划建立对应的模型。建立模型的理论依旧是假设对于已经存在的实数集中的不同元素，不同的元素一一对应的目标值有很大的随机性，将一一对应的目标值再次划分组和成一个新的集合，将这一个新集合设置成为变量族，变量族就是一个动态规划中的随机过程。通常情况下，随机过程可以用一个函数去表示，函数的自变量就是最开始的实数集，实数集的数值内容主要为时间或者对应数值的指标集合，函数的变量就是随机变量这一个新集合中包含的数值。函数因变量中的每一个具体数值都具有随机性，自变量与因变量一一对应，函数图像标表示这个随机过程[2]。
当自变量的实数集为一个整数集合，根据数理知识可知，函数图像表示的随机过程是一个离散的随机过程，函数图像不连续，是一个一个独立存在的点。当自变量的实数集为全体实数或者非负实数数值，根据数理知识可知，函数图像表示的随机过程是一个连续的随机过程，函数图像连续，是一条平滑的曲线。由于连续随机函数图像处理的方式方法难于离散随机函数图像的处理方法，相关工作人员总是将基于动态规划的梯级水电站水库优化调度方法的前提基础设置成离散型随机变量处理[3]。
在实际有建模过程中，如果设置的离散型随机变量的函数图像不呈现后效性，换句话表达就是在某一个时间刻度下，这一时间反应在因变量的表现仅仅是根据当前时刻自变量的明确数值大小，整个函数系统在下一时段的表达形态，有且只有当下时段的状态相关，与当下之前的所有时间段完全没有任何关联度，相关工作人员就会把这一建模过程称之为马尔科夫决策过程[4]。
梯级水电站水库的长期优化调度中涉及到的影响因子大多都有连续随机的时期，例如梯级水电站水库的天然入库径流以及梯级水电站水库流域面积内的降雨量等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的梯级水电站书库的长期优化调度研究过程中，工作人员通常会将这一连续变量取其中某一时刻的离散变量，将目标函数中全部的连续变量转换成离散变量，然后计算处理得出结论。
2.2动态规划模型的求解以及结果检验
基于动态规划的梯级水电站水库的长期优化调度的计算过程第一步，是需要相关工作人员收集到不同时期下梯级水电站水库的入库流量，将入库流量的不同离散级别进行概率分布的计算处理，将得出的结果作为某一时期下梯级水电站水库的入库流量代表值。
第二步，是将当前年份在模型中设置为Y=1，从今年年末开始按照时间逆推的顺序，尽可能推算不同月份月初的梯级水电站水库库容量组合下，最佳优化决策以及余留期效益的具体期望值，一直从年末推算到年初[5]。相关工作人员进而可以通过此过程，得到不同情况下，参加动态规划模型计算的梯级水电站水库，不同月份不同水库库容的离散变量下，基于动态规划的梯级水电站水库的优化调度决策。
第三步是将动态规划模型调度过程的不同年份，将上一次迭代年份年初的效益期望值的具体数值去有效代替年末的余留期效益期望值的具体数值，设置函数为Y=Y+1，将函数Y=Y+1代入第二步的计算过程中，推进计算，直到最后求出稳定结果的数值。这个时候，所有的最佳数值就代表了基于动态规划的梯级水电站水库的长期优化调度。
最后一步，相关工作人员将已知历史径流的第一年具体数据代入目标方程，将接下来每一年、每一月的数据都使用基于动态规划计算得出对应的决策集，再将梯级水电站水库的决策集进行模拟调度，通过数值之间的关系函数计算出不同年份平均发电量等优化指标，有效实现基于动态规划的梯级水电站长期优化调度[6]。
3总结
在我国电力系统的实际运行情况下，基于动态规划的梯级水电站长期优化调度研究是相关工作人员需要努力探讨的难题，基于动态规划的梯级水电站长期优化调度研究需要相关工作人员尽可能的在梯级水电站正常运行过程中条件的约束下，尽可能地在一定的数值范围内调整影响目标函数的因子，分析适合该梯级水电站长期优化调度研究模型的实际特征以及模拟算法，在此基础上，套用梯级水电站的实际数据，解出基于动态规划的梯级水电站长期优化调度计划，尽可能实现水电站的最大经济效益。
参考文献:
[1]高新稳. 梯级水电站群长中短期多目标优化调度及系统设计研究[D].华中科技大学,2018.
[2]胡浩然. 电力市场环境下梯级水电站长期发电调度方法研究[D].大连理工大学,2018.
[3]周东清,彭世玉,程春田,王健.梯级水电站群长期优化调度云计算随机动态规划算法[J].中国电机工程学报,2017,37(12):3437-3448+3671.
[4]冯仲恺,廖胜利,牛文静,程春田,唐建兴,苏华英.梯级水电站群中长期优化调度的正交离散微分动态规划方法[J].中国电机工程学报,2015,35(18):4635-4644.
[5]王森,武新宇,程春田,李保健.梯级水电站群长期发电优化调度多核并行机会约束动态规划方法[J].中国电机工程学报,2015,35(10):2417-2427.
[6]王昱倩. 基于随机动态规划的梯级水电站水库群机会约束优化调度规则[D].大连理工大学,2013.
论文作者:赵利
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：梯级论文; 水电站论文; 动态论文; 水库论文; 函数论文; 数值论文; 变量论文; 《电力设备》2019年第19期论文;