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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种电力市场环境下梯级水电年度发电计划月前调整方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119919025B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510404758.X，技术领域涉及：G06Q10/067；该发明授权一种电力市场环境下梯级水电年度发电计划月前调整方法是由李亚鹏;贡舜;李刚;刘豫旸;程春田设计研发完成，并于2025-04-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种电力市场环境下梯级水电年度发电计划月前调整方法在说明书摘要公布了：本发明涉及水力发电领域，公开了一种电力市场环境下梯级水电年度发电计划月前调整方法，首先构建发电计划调整模型，建模水力发电、省间输电和省份用电的利益和运行需求，引入机会约束以刻画径流不确定性导致水电站水位越限的风险，构建线路扰动率和合约净调整率两个指标分别管理合约调整对输电侧和用电侧的影响，建模点对网和网对网两类输电模式与多省、多品种合约的耦合关系；接着构建求解方法，将发电计划调整模型转化为SAA模型，并迭代调整SAA模型的风险水平，进行求解验证；最后得到梯级水电的合约调整方案。应用本发明可有效解决合约调整难题，所提供的求解方法可在保证求解精度的基础上，加快获得高置信度的可行解。

本发明授权一种电力市场环境下梯级水电年度发电计划月前调整方法在权利要求书中公布了：1.一种电力市场环境下梯级水电年度发电计划月前调整方法，其特征在于，所述的月前调整方法包括：首先构建发电计划调整模型，建模水力发电、省间输电和省份用电的利益和运行需求，引入机会约束以刻画径流不确定性导致水电站水位越限的风险，构建线路扰动率和合约净调整率两个指标分别管理合约调整对输电侧和用电侧的影响，建模点对网和网对网两类输电模式与多省、多品种合约的耦合关系；接着构建γ-SAA求解方法，将发电计划调整模型转化为SAA模型，并迭代调整SAA模型的风险水平γ，进行求解验证；最后得到梯级水电的合约调整方案； 所述的月前调整方法具体包括如下步骤： 步骤1：构建发电计划调整模型； 步骤1.1：构建发电计划调整模型的目标函数； 从梯级水电的利益出发，构建以合约调整后梯级水电的总收益最大为目标的目标函数： 式中：U为梯级水电的总收益；和分别为r水电站的蓄能收益和合约收益； 和分别为水电站、用电省份、合约品种和交割时段的集合，其中，合约品种包括优先合约和市场化合约，交割时段以月度为单位，为r水电站及其上游水电站的集合；εr为r水电站的全年平均耗水率；λr，d，v和μr，d，v分别为r水电站d省v合约品种的全年平均电价和送电比例；Vr′，T和Vr′ 分别为r′水电站的期末库容和死库容；λr，d，v，t、和pr，d，v，t分别为r水电站d省v合约品种t交割时段的电价、合约调整前电力和调整后电力；Δt为每个交割时段的秒数； 步骤1.2：构建发电计划调整模型的水力约束； 步骤1.2.1：构建水量平衡方程； 构建水量平衡方程： 式中：Vr，t为r水电站t交割时段末库容；qr，t、gr，t和分别为r水电站t交割时段区间流量、出库流量、发电流量和弃水流量；为r水电站直接上游水电站的集合；qk，t为k水电站t交割时段的出库流量； 步骤1.2.2：构建水位边界约束； 构建水位库容关系如式5所示，构建初始水位约束如式6所示，构建物理水位边界约束如式7所示： 式中：zr，t为r水电站t交割时段末坝上水位，以下简称“水位”；为r水电站水位和库容相关关系，使用分段线性插值构造此函数；zr，0和分别为r水电站的初始水位及其实际值；和分别为r水电站t交割时段末的物理水位上下限； 为了控制径流不确定性导致水电站水位越限的风险，构建控制水位边界约束如式8所示，将违反控制水位边界的风险建模为机会约束，确保水位以一定概率水平处于预设的安全范围； 式中，和Zr，t 分别为r水电站t交割时段末的控制水位上下限；α为机会约束的风险水平；Pr*为概率； 发电计划调整模型的随机变量为qr，t、Vr，t和zr，t，它们互为隐函数，为保障梯级水电的蓄水安全，将期末库容Vr，T定义为确定性变量； 步骤1.2.3：构建发电函数和出力边界约束； 构建发电函数如式9所示，构建出力边界约束如式10所示： 式中：pr，t为r水电站t交割时段的发电出力；cr，t为r水电站t交割时段的平均耗水率；和分别为r水电站的出力上下限； 步骤1.2.4：构建流量边界约束； 构建流量边界约束： 式中：和分别为r水电站t交割时段的出库流量上下限；和分别为r水电站t交割时段的发电流量上下限； 步骤1.3：构建发电计划调整模型的电力约束； 步骤1.3.1：构建节点平衡约束； 考虑输电网络中每个节点的功率平衡，输电网络中节点包括水电站、输电线路和用电省份，构建节点平衡约束： 式中：为输电线路的集合，定义l为集合中线路的索引，包括单向线路、双向线路和其他线路，具体的，将直流线路定义为功率流单向流动的单向线路，将交流线路定义为功率流双向流动的双向线路，将电厂送出线定义为其他线路，定义l1、l2和l3分别为单向线路、双向线路和其他线路的索引；为输电网络所有节点的集合，由式16定义，∪为并集符号；n为节点的索引；和分别为向n节点提供输入功率和输出功率的节点集合，二者都是集合的子集；当o节点为输电线路时po，t表示o节点t交割时段的传输功率，当o节点为水电站时Po，t表示o节点t交割时段的发电出力，当o节点为用电省份时po，t表示o节点t交割时段的用电功率；式14即表达了每个节点的能量平衡关系； 步骤1.3.2：构建输电容量约束； 基于梯级水电原始合约对输电线路的占用情况，构建输电容量约束： 式中：和分别为梯级水电合约调整前、后对l1单向线路t交割时段的占用功率；和分别为梯级水电合约调整前、后对l2双向线路t交割时段的正向占用功率；和分别为梯级水电合约调整前、后对l2双向线路t交割时段的反向占用功率；为梯级水电合约调整后对l3其他线路t交割时段的占用功率；为l3其他线路的传输功率上限；和分别为合约调整时l1单向线路t交割时段所有市场主体和非梯级主体的上调容量，和分别为合约调整时l2双向线路t交割时段所有市场主体和非梯级主体的上调容量；式17、式18和式19分别表达了合约调整时单向线路、双向线路和其他线路对梯级水电主体的可用输电容量； 步骤1.3.3：构建线路扰动约束； 为了管理梯级水电合约调整对输电线路的影响，定义单向线路扰动率如式21所示，定义双向线路正向扰动率如式22所示，定义双向线路反向扰动率如式23所示，单向和双向线路扰动率约束如式24所示，以此确保合约调整前后输电偏差在省间输电的可接受范围； 式中：为梯级水电合约调整前后对l1单向线路t交割时段的扰动率；分别为梯级水电合约调整前后对l2双向线路t交割时段的正向、反向扰动率；为梯级水电合约调整前后对l1单向线路单交割时段的扰动率上限，为梯级水电合约调整前后对l2双向线路单交割时段的扰动率上限；为l1单向线路的传输功率上限，为l2双向线路的传输功率上限； 步骤1.3.4：构建消纳空间约束； 为了确保梯级水电的合约调整结果满足用电省份的电力消纳边界，构建用电省份消纳空间约束： 式中：pd，t表示d省t交割时段的用电功率，和分别表示d省t交割时段对梯级水电消纳的上下限； 步骤1.4：构建发电计划调整模型的市场约束； 步骤1.4.1：构建合约功率匹配约束； 考虑水力发电、省份用电与市场合约的功率匹配，构建水力发电与合约功率匹配约束如式26所示，构建省份用电与合约功率匹配约束如式27所示： 式中：pr，t为r水电站t交割时段的发电出力；pd，t为d省t交割时段的用电功率； 步骤1.4.2：构建合约调整约束； 为了尽量减小梯级水电合约调整对省份供电量的影响，构建合约调整约束如式28-式30所示； 首先定义合约净调整率如式28所示； 式中：ωd,v,t为d省v合约品种t交割时段的梯级合约净调整率，v＝1和v＝2即ωd，1，t和ωd，2，t分别表示优先合约和市场化合约下d省t交割时段的梯级合约净调整率； 由于优先合约的保供作用，构建优先合约调整约束如式29所示，ωd，1，t为0，确保优先合约严格执行； ωd，1，t＝029 由于市场化合约的灵活性，构建市场化合约调整约束如式30所示，允许ωd，2，t在用电省份的可接受范围，确保市场化合约的有效执行； |ωd，2，t|≤δd30 式中：δd为梯级水电合约调整前后对d省单交割时段市场化合约的净调整率上限； 步骤1.4.3：构建输电模式约束； 为确保合约调整的可靠性与适用性，考虑点对网和网对网两类输电模式与多省、多品种合约的耦合关系，构建点对网输电模式约束如式31所示，构建网对网输电模式约束如式32所示，区分l线路的点对网和网对网功率成分，使合约调整结果更符合实际工程情况； 式中：和分别为l线路t交割时段的点对网和网对网功率成分；和分别为与l线路点对网成分相关联的水电站、省份和合约品种的集合，pl，t为梯级水电合约调整后对l线路t交割时段的占用功率； 步骤2：采用γ-SAA求解方法求解发电计划调整模型； 步骤1构建的发电计划调整模型实质上是一个机会约束模型，尚无通用方法可以直接解决，利用γ-SAA求解方法求解发电计划调整模型，具体步骤如下： 步骤2.1：机会约束确定性转化； 采用蒙特卡洛模拟将发电计划调整模型中的随机变量转化为离散的径流场景，以近似随机变量的概率分布，对于S个独立同分布的径流场景，通过SAA方法将机会约束即式8等价转化为如式33-式35的SAA模型，SAA模型作为一种确定性模型，能够用求解器直接求解； ρr，t，s∈{0，1}35 式中：ρr，t，s为0-1变量，ρr，t，s＝0表示r水电站t交割时段s场景的水位zr，t，s满足控制水位约束，ρr，t，s＝1表示zr，t，s违背约束；γ为SAA问题的风险水平； 步骤2.2：求解SAA模型； 在[0，α]中均匀离散H点，得到γ的H个取值，记为γh，h＝1，2，…H；循环求解风险水平γh下的SAA模型，设当前循环次数为m，m的初始值设为1，最大循环次数为M，记第m次求解中SAA模型的最优解和最优值分别为和并将作为发电计划调整模型的候选解； 步骤2.3：验证候选解的可行性； 对于候选解定义为破坏机会约束即式8中控制水位边界的真实概率，计算的1-β置信上界β为验证的风险水平； 当时，在1-β置信水平下验证为发电计划调整模型的可行解；当时，验证为发电计划调整模型的不可行解； 步骤2.4：确定风险水平γh下最优值的统计性边界； 步骤2.4.1：确定下界； 当时，将作为发电计划调整模型最优值的候选下界，记为当时，不计入候选下界；判断m是否等于M，如果m＝M，则将风险水平γh下所有候选下界的最大值计为此风险水平下的最终下界，记为并转到步骤2.4.2；如果m＜M，则返回步骤2.2，令m加1，进行下一次循环求解； 步骤2.4.2：确定上界； 对M个排序，得到则第L个值在1-β置信水平下为发电计划调整模型最优值的上界，l为满足式38的最大整数； BL-1；θs,M≤β38 式中：θs表示一个由二项分布的累积分布函数定义的量；符号：＝表示定义关系，意味着θs被明确定义为右侧的表达式；符号表示下取整；B*表示二项分布的累积分布函数； 步骤2.5：确定发电计划调整模型的最终边界； 判断h是否等于H，如果h＝H，则将所有风险水平γh下的最大值计为发电计划调整模型的最终下界，记为将所有风险水平γh下的平均值计为发电计划调整模型的最终上界，记为并转到步骤2.6；如果h＜H，则返回步骤2.2，令h加1，m重新设为1，进行下一个风险水平下的SAA模型求解； 步骤2.6：确定最终合约调整方案； 由于最终下界为已知最好的验证可行解，选取最终下界对应的SAA模型最优解作为最终的合约调整方案。

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