Một mô hình toán vận hành điều tiết tối ưu hệ thống hồ chứa thuỷ điện - Lê Hùng

Bài viết "Một mô hình toán vận hành điều tiết tối ưu hệ thống hồ chứa thuỷ điện" trình bày mô hình toán điều tiết vận hành hệ thống bậc thang, hàm mục tiêu ở đây là sản lượng điện năng đạt cực đại. Ứng dụng quy hoạch động thiết lập thuật toán và xây dựng chương trình tính vận hành điều tiết năm hồ chứa bậc thang bằng ngôn ngữ lập trình Delphi. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một mô hình toán vận hành điều tiết tối ưu hệ thống hồ chứa thuỷ điện - Lê Hùng MéT M¤ H×NH TO¸N VËN HµNH §IÒU TIÕT TèI ¦U HÖ THèNG Hå CHøA THUû §IÖN Lê Hùng Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng Tóm tắt: Trong bài báo này trình bày mô hình toán điều tiết vận hành hệ thống bậc thang, hàm mục tiêu ở đây là sản lượng điện năng đạt cực đại. Ứng dụng Quy hoạch động thiết lập thuật toán và xây dựng chương trình tính vận hành điều tiết năm hồ chứa bậc thang bằng ngôn ngữ lập trình Delphi. Áp dụng chương trình tính vận hành điều tiết hồ chứa thủy điện 2 bậc thang sông Bung 2 và sông Bung 4 nằm trên hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn, Tĩnh Quảng Nam, với chuỗi dòng chảy đến được mô phỏng theo Phương pháp Monte Carlo để kéo dài chuỗi dòng chảy lịch sử. 1. Đặt vấn đề không phản ánh đúng thực tế vận hành. Vấn đề điều tiết vận hành hệ thống hồ chứa Mục tiêu của bài báo này là thiết lập mô hình bậc thang đã đang là vấn đề đáng quan tâm ở toán điều tiết hồ chứa bậc thang, Áp dụng kỹ nước ta hiện nay, các hồ chứa nước thủy điện thuật tối ưu quy hoạch động để thiết lập chương thường nằm trên một hệ thống bậc thang, do trình tính, ứng dụng để giải cho hệ thống sông đó công suất của trạm thủy điện tại một hồ Bung (bao gồm 2 hồ chứa điều tiết năm sông chứa nào đó sẽ phụ thuộc vào diễn biến mực Bung 2 và sông Bung 4). nước hạ lưu, phụ thuộc vào lưu lượng xả 2. Thuật toán Quy hoạch động xuống hạ lưu và nước đến của hồ phía trên. Nguyên lý tối ưu Bellman: Dựa trên nguyên tắc Nhưng các giá trị này lại phụ thuộc vào chế độ chia quá trình giải bài toán tối ưu thành nhiều giai vận hành của các hồ khác. Bởi vậy, giá trị các đoạn và tiến hành tìm phương án tối ưu qua các tham số của hồ chứa phụ thuộc lẫn nhau, việc giai đoạn khác nhau. Tổng hợp các phương án tối vận hành điều tiết từng hồ chứa đơn lẻ sẽ ưu cục bộ ta sẽ được phương án tối ưu toàn bộ. Hình 1. Sơ đồ mô tả quá trình nhiều giai đoạn Phương trình đệ quy quy hoạch động được Với F j*1 ( S j 1 ) là Maximum tổng giá trị hàm sử dụng để xác định lời giải tối ưu tất định mục tiêu từ giai đoạn 1 đến giai đoạn j+1, khi   F j*1 ( S j 1 )  Max TEPj ( S j , S j 1 )  F j* ( S j ) Rj trạng thái tại giai đoạn j+1 là Sj+1. j=1, 2,..., N 3. Mô hình toán vận hành hệ thống hồ chứa với mục đích phát điện 98  trong suốt thời đoạn j, (106m3); Ri,j=lượng xả từ hồ chứa i suốt thời đoạn j, (106m3); Vi,j=dung tích hồ chứa i trong thời đoạn j, (106m3), i=1, 2, j=1,2...12. Begin Tra d÷ liªu MN[j] ®Çu vµ MN[k] cuèi Tra d÷ liªu MN2[j2] ®Çu vµ MN2[k2] cuèi Hình 2. Sơ đồ hệ thống hồ chứa Tra W®Çu W2®Çu øng víi mùc nuíc ®Çu MN[j], MN2[j2] Tra Wcuèi, W2cuèi øng víi mùc nuíc cuèi MN[k], MN2[k2] Hàm mục tiêu là maximize tổng năng lượng TÝnh WX¶-i=Wth¸ng-i+W®Çu-i -Wcuèi-i-WEV-i TÝnh W2X¶-i=W2th¸ng-i+W2®Çu-i -W2cuèi-i- W2EV-i+WX¶-i của 2 nhà máy thủy điện WE-i=Qmax -i-Ti OF  Maximize E j  Wx¶-i>Qmax-iTi W2x¶-i>Q2max-iT2i True WE-i=Wx¶-i W2E-i=Q2max-i-T2i W2E-i=W2x¶-i 2 (1) False   9.81Q i , j H i , j t j / 10 6 (Mwh) False Wx¶-i>0 W2x¶-i>0 j 1 True Với các ràng buộc WE-i=Wx¶-i    Qbq-i=WE-i/Ti W2E-i=W2x¶-i H i , j  Z TL ...