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龙图腾网恭喜大连理工大学申请的专利一种水风光多能互补多周期嵌套优化建模求解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：CN119809868B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20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：202510278812.0，技术领域涉及：G06Q50/06；该发明授权一种水风光多能互补多周期嵌套优化建模求解方法是由张俊涛;郑壹飞;程春田设计研发完成，并于2025-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水风光多能互补多周期嵌套优化建模求解方法在说明书摘要公布了：本发明属于水风光多能互补生产模拟的建模与求解技术领域，涉及一种水风光多能互补多周期嵌套优化建模求解方法。首先，在不破坏长周期逐小时模拟结果时间连续性的前提下，根据不同时间分辨率下水电模拟结果之间的耦合关系，将原始连续多年小时模拟分解为年、月和小时模拟模型。其次，基于平行四边形二维插值法，在不引入0‑1整数变量的情况下，对水电非线性函数进行线性逼近建模，将分解后的模型全部转化为可快速求解的线性规划模型。运行模拟按照时间顺序滚动进行，并加入模拟结果修正机制对不合理的模拟结果逐层进行反馈、更新，以保证大规模长时序运行模拟模型的可求解性。本发明为更合理地规划与水电站互补运行的新能源容量提供仿真支撑。

本发明授权一种水风光多能互补多周期嵌套优化建模求解方法在权利要求书中公布了：1.一种水风光多能互补多周期嵌套优化建模求解方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：初始计算条件；包括历史观测数据、水电站基础数据、风机特性数据和光伏组件数据；步骤2：构建以多年为周期，年为步长的水风光多年运行模拟模型；目标函数一：最小化水风光互补系统的多年年发电量与均值的偏差之和； 式中：是多年运行模拟模型的周期；是水电站在时段的出力；是光伏电站在时段的出力；是风电站在时段的出力；目标函数二：最大化多年的水风光互补系统总发电量； 式中：是时段的总小时数；约束条件包括：水风光电站出力函数约束、库容上下限约束、出库流量上下限约束、发电流量上下限约束、水电出力上下限约束、始末库容约束、水量平衡约束、通道能力约束；约束条件模型数学表达如下：水电站出力表达式：平均库容表达式：光伏电站出力表达式：风电站出力表达式：水量平衡约束：库容约束：出库流量约束：发电流量约束：水电站出力约束：始末库容约束：通道约束：光伏出力转换公式：风电出力转换公式：上式中，是水电站出力函数；是水电站在时刻的平均库容；是水电站在时刻的发电流量；是水电站在时刻的库容；是光伏电站的容量；是已建光伏电站在时刻单位装机容量的出力；是风电站的容量；是已建风电站在时刻单位装机容量的出力；和分别是水电站在时刻的入库流量和弃水流量；和分别是水电站在时刻的最小允许库容和最大允许库容；和分别是最小允许出库流量和最大允许出库流量；和分别是水电站的最小允许发电流量和最大允许发电流量；和分别是水电站的最小允许出力和最大允许出力；和是水电站在仿真周期内的初始库容和末库容；是水电站输电通道的最大容量；和分别为标准测试条件下太阳辐射强度和光伏板温度；正常工作条件下的光伏板温度；为温度系数；、和分别为光伏电站在时段的光伏板工作温度、空气温度和太阳辐射强度；、和分别为风机的切入风速、额定风速和切出风速；为风电站在时段的轮毂高度风速；步骤3：构建以年为周期，月为步长的水风光年运行模拟模型；目标函数一：使水风光互补系统不同月份发电量与平均值的偏差之和最小； 式中，，代表年运行模拟的周期；目标函数二：实现水风光互补系统年发电总量最大化； 式中，是时段的小时数；约束条件中，除将水库水量平衡约束替换为下式，其余约束与步骤（2）中的约束相同： 如果年运行模拟模型无法求解，则需要修改年末水库库容边界，将始末库容约束替换为： 其中，是允许库容偏差的百分比；步骤4：构建以月为周期，小时为步长的水风光月运行模拟模型；目标函数一：月末水库库容与年运行模拟模型传递的库容边界的偏差最小； 式中：代表月运行模拟的仿真周期；目标函数二：水风光互补系统月总发电量最大； 式中：，代表时段的小时数；约束条件中，除将水库水量平衡约束替换为下式，其余约束与步骤（2）中的约束相同： 将最终水库库容约束转化为目标函数，初始库容约束保留： 步骤5：在月运行模拟模型中加入水风光互补运行模式约束；水风光互补运行模式约束通过对实际运行数据的分析，对三种水风光互补运行模式进行了聚类和抽象：双峰模式、单峰模式和平滑模式；具体如下：①双峰模式 式中：是互补系统在第天的最大出力；是调峰参数；代表第年第月的天数；即除以24的余数，代表一天中的时刻；②单峰模式 ③平滑模式 步骤6：基于软连接框架的多时间尺度嵌套滚动修正运行模拟策略；根据不同时间分辨率下水电模拟结果之间的耦合关系，在不破坏长周期逐小时模拟结果时间连续性的前提下，将原始连续多年小时分辨率运行模拟分解为一系列较小尺度的年、月、小时分辨率模型进行滚动模拟，上层向下层传递运行边界，下层向上层反馈修正结果；步骤7：采用平行四边形二维插值法，在不引入0-1整数变量的情况下，对水电非线性出力函数进行线性逼近建模，将分解后的模型全部转化为快速求解的线性规划模型；根据水电站历史实际运行数据，将非线性水电站出力函数拟合为两变量二次多项式的形式； 式中：是水电站出力函数双变量二次函数的参数；基于平行四边形二维插值方法，在不引入0-1整数变量的情况下，对多年模拟模型、年模拟模型、月模拟模型中的水电非线性出力函数进行线性逼近建模；线性化表达式如下： 首先将水电出力函数离散化为由平行四边形定义的非正交网格；表示发电流量的离散梯度,表示平行四边形的顶点,和分别为发电流量第列第行的采样值和库容第行的采样值,且；此外和表示顶点索引,,，和分别表示平行四边形网络的横向的划分区间数和纵向的划分区间数，和表示线性辅助变量；步骤8：借助线性规划求解器Gurobi按照步骤6提出的运行模拟策略求解经步骤7中的平行四边形插值方法线性化之后的步骤234的模拟模型，向步骤234的模拟模型输入已生成的待优化风电、光伏装机容量，求解得到多年小时分辨率的水风光互补系统的水电出力、光伏出力、风电出力、水电站库容变化、水电站发电流量具体运行情况。

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