梯级水电站群高水头巨型机组不规则多限制区自动规避方法

高压瞬变流使得西南地区干流梯级水电站群普遍存在多个高水头不规则限制区,这些电站和机组面临响应多个电网负荷需求任务,容易导致机组水头、出力变化频繁,因此,如何快速避开机组多个不规则限制区就成为制约西南地区水电安全经济运行的瓶颈问题.以常见的梯级水电站群响应电网调峰需求任务为背景,本文提出了梯级水电站群高水头巨型机组不规则多限制区的自动规避方法.该方法首先根据Hertel-Mehlhorn凸剖分算法,将去除不规则限制区后的安全运行区剖分为若干个凸平面多边形,然后基于凸优化理论方法和析取规划方法将不规则限制区约束构建为通用混合整数线性规划(MILP)约束形式,并采用Gurobi求解器进行优化求解.提出的方法在西南某干流流域梯级水电站群进行了方法验证,结果显示,该方法可以实现对复杂不规则限制区的自动化规避,充分发挥水电机组的调峰能力.与传统方法相比,所提方法不需要对限制区进行人工预处理,适应于调峰、调频和电力市场化交易等一般性问题,具有广泛的适应性和通用性.