東方紅梯級(jí)水電站水庫運(yùn)行聯(lián)合調(diào)度方案

通過介紹大通河納子峽水電站來水狀況及基本情況,分析研究了影響納子峽水電站發(fā)電的各種因素,制定了大通河近期規(guī)劃年有大量外調(diào)水情況下的梯級(jí)水電站調(diào)度方案。

應(yīng)用判別式法求解大規(guī)模梯級(jí)水電站庫群發(fā)電優(yōu)化調(diào)度問題,以便能夠直觀反映梯級(jí)水電站系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律.為解決方程組求解帶來的困難,采用坐標(biāo)輪換法,將多庫同時(shí)供、蓄水決策轉(zhuǎn)化為單庫逐次輪換決策,并結(jié)合水庫常規(guī)調(diào)度圖規(guī)則,對(duì)判別式法進(jìn)行修正,使求解結(jié)果更為合理.結(jié)合烏江流域梯級(jí)水電站調(diào)度系統(tǒng),給出了一個(gè)在梯級(jí)系統(tǒng)保證出力約束條件下發(fā)電量最大的實(shí)際例證.

發(fā)電量和保證出力是水庫調(diào)度的兩個(gè)對(duì)立目標(biāo),如何協(xié)調(diào)發(fā)電量和保證出力,是制定水庫群聯(lián)合調(diào)度方案的關(guān)鍵。本文對(duì)隔河巖和高壩洲梯級(jí)水電站水庫聯(lián)合調(diào)度,以發(fā)電量和保證出力為目標(biāo)函數(shù),建立了多目標(biāo)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型,并提出了求解多目標(biāo)優(yōu)化模型最優(yōu)解的交互式?jīng)Q策偏好系數(shù)法。此方法首先應(yīng)用約束法將多目標(biāo)優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換成多個(gè)單目標(biāo)優(yōu)化模型,采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求單目標(biāo)優(yōu)化模型的解,得到多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的不劣解集,在此基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)評(píng)價(jià)多目標(biāo)方案的決策偏好系數(shù),并以決策偏好系數(shù)為依據(jù),從不劣解集中選擇多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)解。應(yīng)用此方法求出了隔河巖和高壩洲梯級(jí)水電站水庫聯(lián)合調(diào)度的最佳方案。

隔河巖和高壩洲梯級(jí)水電站水庫聯(lián)合調(diào)度方案研究——發(fā)電量和保證出力是水庫調(diào)度的兩個(gè)對(duì)立目標(biāo)，如何協(xié)調(diào)發(fā)電量和保證出力，是制定水庫群聯(lián)合調(diào)度方案的關(guān)鍵。本文對(duì)隔河巖和高壩洲梯級(jí)水電站水庫聯(lián)合調(diào)度，以發(fā)電量和保證出力為目標(biāo)函數(shù)，建立了多目標(biāo)聯(lián)合優(yōu)...

基于西江公司水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng),探討研究其所屬的梯級(jí)貴港和桂平2座水電站短期優(yōu)化聯(lián)合調(diào)度,建立了梯級(jí)發(fā)電量最大模型和考慮調(diào)峰約束模型,介紹了\"離散微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃(dddp)算法\"的求解方法,并利用該方法進(jìn)行了具體實(shí)例計(jì)算,深入分析了枯、平、豐3種不同流量的來水日下發(fā)電量最大模型的優(yōu)化結(jié)果和考慮調(diào)峰約束的影響,為公司梯級(jí)水電站合理安排負(fù)荷分配提供一定的借鑒。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,我國能源結(jié)構(gòu)也隨著不斷變化,水電資源作為一項(xiàng)重要能源,其發(fā)展好壞直接關(guān)系到我國的可持續(xù)發(fā)展道路.梯級(jí)水電站作為水電的一種關(guān)鍵形式,必須對(duì)其進(jìn)行發(fā)電優(yōu)化調(diào)度,從而保證水資源得到合理利用.本文主要針對(duì)梯級(jí)水電站的主要特點(diǎn)和未來發(fā)展方向,總結(jié)了我國的一些成果,并深入分析了其運(yùn)行過程中的主要問題,通過對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,提出了新的調(diào)度模型.

一、梯級(jí)水電站概況黃河支流洛河上有禹門河、具有水、張村、崛山4座梯級(jí)水電站,故縣水庫是一座以防洪為主,以灌溉、供水、發(fā)電綜合利用為目標(biāo)的大型水利樞紐,最大壩高125m,總庫容11.75億m3,電站裝機(jī)容量60mw,3臺(tái)機(jī)組于1992年年底并網(wǎng)發(fā)電,主要承擔(dān)洛陽地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)峰任務(wù)。其調(diào)峰運(yùn)行,使得下游各電站在一日內(nèi)流量變幅較大,同時(shí),產(chǎn)生的不穩(wěn)定流對(duì)洛寧、宜陽等縣的灌溉、發(fā)電、供水和水產(chǎn)養(yǎng)殖等造成一定的影響。

為使某流域梯級(jí)水電站發(fā)電量最大,根據(jù)其實(shí)際情況,采用\"發(fā)電量最大\"的模型函數(shù),進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度計(jì)算,經(jīng)優(yōu)化調(diào)度后的總保證出力較實(shí)際運(yùn)行時(shí)大幅提高,為該水電站的運(yùn)行提供了科學(xué)的調(diào)度方案,并提高了該梯級(jí)水電站發(fā)電量。

為使某流域梯級(jí)水電站發(fā)電量最大,根據(jù)其實(shí)際情況,采用\"發(fā)電量最大\"的模型函數(shù),進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度計(jì)算,經(jīng)優(yōu)化調(diào)度后的總保證出力較實(shí)際運(yùn)行時(shí)大幅提高,為該水電站的運(yùn)行提供了科學(xué)的調(diào)度方案,并提高了該梯級(jí)水電站發(fā)電量.

梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度的優(yōu)化模型的確定在整個(gè)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行中起著非常重要的作用。文中提出一種新的梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的調(diào)度準(zhǔn)則——以單位水體發(fā)電電價(jià)最高優(yōu)先發(fā)電,在此基礎(chǔ)上建立梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型及其評(píng)價(jià)方法。首先建立基于四層水體的水庫能的水電站發(fā)電模型,在此基礎(chǔ)上提出單位水體發(fā)電電價(jià)的概念。建立優(yōu)化調(diào)度模型時(shí),將電力系統(tǒng)中的負(fù)荷變化和在電力市場機(jī)制下分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)的影響因素考慮在內(nèi)。該模型能較為客觀地反映梯級(jí)水電站運(yùn)行情況,能給系統(tǒng)調(diào)度員做出最佳調(diào)度決策提供一定的依據(jù)。優(yōu)化仿真計(jì)算結(jié)果證明該調(diào)度準(zhǔn)則具有可行性和適用性。

開展對(duì)三峽梯級(jí)和清江梯級(jí)巨型混聯(lián)水電站群優(yōu)化調(diào)度研究,分別建立了以發(fā)電量最大和以發(fā)電效益最大為目標(biāo)的水電站群聯(lián)合調(diào)度模型,采用poa算法分別計(jì)算兩個(gè)梯級(jí)單獨(dú)運(yùn)行和梯級(jí)聯(lián)合運(yùn)行在兩種準(zhǔn)則下的庫容和電力補(bǔ)償效益。選擇1982-1987連續(xù)水文周期年的日徑流資料進(jìn)行計(jì)算,并與原設(shè)計(jì)方案相比,兩種準(zhǔn)則下聯(lián)合調(diào)度的系統(tǒng)年平均發(fā)電量分別增加了60.90億kw.h和60.71億kw.h,年發(fā)電效益分別增加了14.37億元和14.70億元;在以發(fā)電量最大為準(zhǔn)則的情況下,三峽梯級(jí)和清江梯級(jí)的棄水量分別減少了566.88億m3和36.73億m3,系統(tǒng)年均發(fā)電量增加了5.80%,庫容補(bǔ)償效益顯著。

為了計(jì)算三峽和清江兩梯級(jí)水庫群聯(lián)合調(diào)度的補(bǔ)償效益,為流域管理模式提供決策依據(jù),本文以發(fā)電量最大和保證出力最大為目標(biāo),建立了梯級(jí)單獨(dú)調(diào)度和系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)度二個(gè)數(shù)學(xué)模型。在相同計(jì)算條件下,采用一維、二維離散微分動(dòng)態(tài)規(guī)劃法,以及大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)法分別進(jìn)行求解。計(jì)算結(jié)果表明,系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)度后增加電量1826×106kw.h,增加保證電力440mw,補(bǔ)償效益很顯著。

宏觀視角下的流域梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度金沙江區(qū)域梯級(jí)水電站邁入\"調(diào)控一體化\"時(shí)代長江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度發(fā)展戰(zhàn)略流域梯級(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的必要性及對(duì)節(jié)能減排的作用氣候變化條件下的三峽梯級(jí)水庫調(diào)度長江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度關(guān)鍵科技問題探討

遺傳算法是一種簡單、適用的搜索方法,經(jīng)常用于解決非線性復(fù)雜的問題。水庫群的最優(yōu)調(diào)度問題,就是利用搜索算法根據(jù)水庫群進(jìn)出水和綜合利用情況,把水電站水庫看作一個(gè)系統(tǒng),把系統(tǒng)的各元素,輸入/輸出參數(shù)等簡化和假設(shè)后建立簡化通用的數(shù)學(xué)模型,用搜索算法對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化仿真,得出最優(yōu)解。

根據(jù)漢江上游石泉、喜河、安康梯級(jí)水電站水庫群的特點(diǎn)和任務(wù),分別以梯級(jí)水電站發(fā)電量最大和發(fā)電效益最大為目標(biāo)函數(shù)建立優(yōu)化模型,將逐次逼近動(dòng)態(tài)規(guī)劃法(dpsa)與逐步優(yōu)化算法(poa)相結(jié)合求解模型,獲得梯級(jí)水電站長系列優(yōu)化運(yùn)行結(jié)果。結(jié)果表明,梯級(jí)水電站水庫群優(yōu)化運(yùn)行能夠充分發(fā)揮水庫的補(bǔ)償作用,相比梯級(jí)水庫群常規(guī)調(diào)度和單一水庫優(yōu)化運(yùn)行獲得更大的效益;與發(fā)電量最大模型相比,發(fā)電效益最大模型增加了梯級(jí)水電站的發(fā)電效益和枯水期出力,調(diào)整了水電站的負(fù)荷分配,減少了水電站棄水,提高了水資源利用率。研究成果為漢江上游梯級(jí)水電站的優(yōu)化運(yùn)行提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。

根據(jù)霍童溪流域及其梯級(jí)水電站水庫群防洪調(diào)度的特點(diǎn),開展水庫防洪調(diào)度工作研究,初步建立了聯(lián)合調(diào)度工作機(jī)制,建設(shè)了基于c/s架構(gòu)的水庫群防洪信息系統(tǒng),在近年的流域防洪工作中取得了預(yù)期的效果,為防洪調(diào)度指揮決策提供參考。

為探索漢江流域梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)峰運(yùn)行方式,在充分分析受電電網(wǎng)負(fù)荷特性的基礎(chǔ)上,擬定了潘口、小漩梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)峰模式,從堵河流域規(guī)劃和電站運(yùn)行2個(gè)方面擬定聯(lián)合調(diào)峰運(yùn)行方案。對(duì)梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)峰方案進(jìn)行求解,提出了基于廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的潘口、小漩梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)峰能力和調(diào)峰運(yùn)行方式。分析結(jié)果表明,依據(jù)電力系統(tǒng)負(fù)荷需求合理控制梯級(jí)水電站調(diào)峰幅度,能夠有效提高水資源利用率和電站運(yùn)行水平,實(shí)現(xiàn)電調(diào)與水調(diào)的雙贏。

以強(qiáng)迫棄水和有益棄水的混合棄水策略為基礎(chǔ),將梯級(jí)水電站看作一個(gè)整體,建立蘊(yùn)涵末級(jí)水電站棄水電量最小、水力資源電站間分配時(shí)的發(fā)電量增益最大和水電站總發(fā)電量最大的梯級(jí)水電站水庫蓄能利用最大化長期優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型。構(gòu)建了描述蓄水量、發(fā)電引用流量、棄水流量、水庫前池水位和放水路水位之間關(guān)系的水電站水頭特性詳細(xì)數(shù)學(xué)模型?；谶f歸思想,建立以棄水流量和發(fā)電引用流量表示的水庫蓄水量表達(dá)式。針對(duì)日調(diào)節(jié)水電站在長期優(yōu)化調(diào)度中的特殊性,采用比例放大策略,建立了水庫的等效庫容約束條件。以一個(gè)三級(jí)水電站為例進(jìn)行仿真分析,以混合棄水策略為基礎(chǔ)的水庫蓄能利用最大化優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型可以提高約4%的綜合發(fā)電量,表明了有益棄水策略在合理分配水力資源和提高電站綜合發(fā)電效益方面的有效性。

以金沙江干流梯級(jí)水電站水庫群為研究對(duì)象,建立了金沙江梯級(jí)水電站水庫群兼顧保證出力要求的以發(fā)電量最大為目標(biāo)的長期優(yōu)化調(diào)度模型;考慮水電系統(tǒng)的調(diào)峰要求,建立了金沙江梯級(jí)發(fā)電量最大長期優(yōu)化調(diào)度模型。均用逐次逼近動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求解,結(jié)果表明,調(diào)峰系數(shù)不同對(duì)梯級(jí)水電站發(fā)電效益及運(yùn)行方式有明顯影響。

梯級(jí)水電站通過調(diào)度系統(tǒng)主備調(diào)構(gòu)架可以提升災(zāi)備能力,提高系統(tǒng)可靠性,保證數(shù)據(jù)安全以及實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。對(duì)水庫調(diào)度系統(tǒng)主備調(diào)構(gòu)架的實(shí)施意義、影響因素、實(shí)施方式進(jìn)行了分析和探討,并對(duì)實(shí)施過程中有關(guān)主備調(diào)方式選擇、實(shí)施步驟、關(guān)鍵技術(shù)選擇等問題提出了自己的看法。

介紹分析梯級(jí)電廠水電聯(lián)合調(diào)度的技術(shù)和策略,以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成原則。

對(duì)于多狀態(tài),多決策的梯級(jí)水電站水庫群統(tǒng)一(長期)調(diào)度問題,提出了建立等效水庫求解的方法。將全梯級(jí)各調(diào)節(jié)水庫從能量的角度處理成一個(gè)效用相等的水庫,以擬定其運(yùn)行規(guī)則來確定全梯級(jí)面臨時(shí)段的總出力;并建立向各電站進(jìn)行分配的規(guī)則以實(shí)施總出力的分配。整套最佳的運(yùn)行規(guī)則可通過多方案的模擬運(yùn)行獲得。