不同生态基流量对拉洛水利枢纽发电损益影响分析

在中长期水库优化调度中,为了研究不同生态基流对水利枢纽发电效益影响,探索进一步加大生态基流的可能性,论文提出生态发电收益损失比值k,以分析比较不同生态基流下的发电收益损失。以西藏拉洛水利枢纽作为实例,通过水文学方法计算拉洛下游生态基流,计算满足灌溉用水约束和生态基流约束的水库优化调度结果。在此基础上,逐步增大生态基流量,计算不同生态基流下的生态发电收益损失比。研究结果表明,可进一步加大拉洛水利枢纽生态基流,使单位生态水量的发电收益相对损失最小。     

考虑不同生态流量约束的梯级水库生态调度初步研究

限于目前的资料和技术方法,难以给出具有严格生态意义的生态流量过程,对金沙江下游梯级水库的生态调度,考察了最小月平均流量法、7Q10法、Tennant法、规划最小下泄流量等几种常规的生态流量设计方案,以此作为水库下泄的生态约束,并建立梯级水库联合调度优化模型。以金沙江下游梯级为实例,对比分析了不同生态流量约束、不同水库调度方式的调度运行结果。在此基础上,从生态与发电的制约关系、生态流量约束与水文变化度的关系、生态流量设置的合理性标准等方面进行了分析讨论。研究结果表明:(1)考虑常规生态流量约束的生态调度并没有显著降低梯级水库的发电量,总发电量较不考虑生态调度最大降低约2.4%;(2)生态流量约束有利于降低水库调度引起的水文变化度,对比4种生态流量约束方案,从生态角度Tennant法最优,从发电角度规划最小下泄方案最优;(3)对生态调度,仅从下限的角度满足常规生态流量存在局限性,应尽量利用已有的生态信息,强化生态流量设计的生态基础和生态相关性,提高生态调度的目标性和针对性。研究结论将为未来金沙江下游梯级水库的生态调度提供一定的参考。     

基于生态惩罚的混联梯级小水电群优化调度

针对逐月频率生态径流计算法精度较低的不足,通过数据预处理筛选替换历史水文数据中的极限、误差较大的数据,提高小水电群推荐生态径流值的精度和合理性。同时在小水电群生态环境保护中,不同于以往将适宜生态径流值作为优化调度模型的约束条件,引入适宜生态径流值作为惩罚因子,为小水电设置合理的生态罚款,从经济效益的角度有效地减少电站发电放水计划对下游生态所造成的破坏。建立通用优化调度模型,用基于动态邻域结构的PSO算法求解,结果表明新模型配合新适宜生态径流能让发电流量更加的平缓、接近河道自然径流过程,保护生态环境,提高水电群总收益。     

梯级水库调度的发电–生态效益均衡分析

梯级水库调度需要同时考虑防洪、发电以及生态等多个目标,对于一些以发电为主要目标的梯级水库,生态流量需求往往是最重要的制约因素。本文以澜沧江中下游三座水库(糯扎渡、景洪和橄榄坝水库)为例,建立了考虑发电目标和生态约束的梯级水库调度模型,定量分析了发电目标和生态流量约束之间的均衡关系。结果表明,在优化调度条件下发电目标和生态流量约束之间存在明确的竞争关系,即发电量增大会导致生态流量相对于自然过程的改变度增加,反之亦然。二者的竞争关系呈现显著的非线性特征,当代表月径流改变度的指标ε在0.3~0.4区间变化时,发电量变化幅度最为剧烈,表明这一区间对于均衡发电目标和生态流量需求具有重要的价值。另外,与自然流量过程相比较,梯级电站调度还会改变高流量脉冲和小洪峰频次,这一现象可以通过增加人造小洪峰调度规则得以改善。     

考虑河流生态保护的水电站水库优化调度研究

为减轻水利工程建设对水库下游造成的不利生态影响,针对水库下游减脱水河段的生态保护问题,基于河道最小生态流量和适宜生态流量定义了减脱水河段的生态保护程度,提出了以生态保护程度和发电量最大为目标的水库生态优化调度模型,并采用改进NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解?运用该模型对湖南省刘家坪水电站水库进行实例研究,结果表明：优化调度可对下游减脱水河段的生态环境起到保护作用,电站生态保护程度随着发电效益的增加而减小;均衡考虑生态效益和发电效益的调度方案相比发电效益最优的方案生态保护程度由0.011提高至0.551,发电量降低20%,能够在不大幅降低发电量的基础上基本满足最小生态流量的要求,可作为实际调度的参考。     

兼顾四大家鱼产卵需求的梯级水电站生态调度北大核心CSCD

为实现流域梯级水电站水资源高效利用,以金沙江下游溪洛渡-向家坝梯级水库生态调度为例,通过已有研究成果以及实测数据推求四大家鱼产卵所需的适宜生态流量,构建梯级水库长短期耦合双层优化模型,上层模型采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解,下层模型采用遗传算法求解,进而提出兼顾四大家鱼产卵流量需求的梯级水库日调度方案。结果表明:与常规调度相比,当以促进四大家鱼产卵为主要目标时,调度期内(5—6月)梯级水库发电量减小1.91亿kW·h,减幅为1.76%;同时生态流量契合度增大0.123,有效洪水上涨作用期累计可达12 d,可较好地促进四大家鱼产卵。研究成果可为制定面向下游河道四大家鱼产卵的梯级水库生态调度方案提供参考依据。     

龙刘梯级水库群对黄河生态基流补偿效益

为完善水库对生态补偿效益计算,文章首先给出水库生态基流补偿效益概念和内涵.同时,提出河流径流生态积分概念和计算公式来度量河流径流生态效益大小;在此基础上,给出量化计算水库生态基流补偿效益计算方法和步骤.最后,以黄河龙羊峡和刘家峡水库2003年调度为例,计算结果显示:2003年龙刘梯级水库对兰州站和花园口站非汛期的生态基流补偿效益分别为177.7亿和289.4亿生态积分;龙刘梯级对兰州和花园口两站的生态补偿效益合计为467.1亿生态积分,龙羊峡对于兰州站和花园口站生态基流补偿效益为318.8亿生态积分,刘家峡对于兰州站和花园口站生态基流补偿效益为148.3亿生态积分.文章旨在通过对黄河生态基流补偿的定量分析,引起有关决策部门对河流生态基流补偿问题的重视,达到抛砖引玉的目的.     

极端枯水条件下梯级水库蓄水调度策略——以金沙江下游-三峡梯级为例

以发电效益最大为目标，探究适应极端枯水条件的金沙江下游和三峡梯级水库蓄水策略。结合蓄水效益最大规则和三峡供水调度需求，提出了极端枯水条件下梯级水库蓄水调度方式，以蓄水位目标为控制边界拟定不同水量分配原则的蓄水方案，选择典型极端枯水进行模拟调度和效益分析。结果表明：梯级水库蓄满的临界天然来水条件为8月—9月上旬来水不少于97%频率的典型来水（1994年），9月中旬—11月来水不少于90%频率的典型来水（1992年）；极端枯水条件下，梯级水库通过开展联合补水调度，能够满足三峡向下游供水的调度需求；梯级水库无法全部蓄满情况下，优先蓄满金沙江下游梯级水库可使发电效益更大，推荐优先蓄满白鹤滩水库，其次溪洛渡水库。     

梯级水电站发电计划编制与厂内经济运行一体化调度模式

为充分发挥梯级水电站水力、电力补偿调节作用,实现水调与电调的有机结合,提出一种发电计划编制与厂内经济运行一体化循环嵌套调度模式。从发电侧及需求侧的角度出发,建立以短期调峰量最大为目标的发电计划编制模型,通过峰荷比调峰方式生成电站出力方案,并在空间最优流量分配表基础上实现模型高效求解;结合发电计划化编制与厂内经济运行耦合特性分析,构建二者的循环嵌套调度模式,将发电计划编制结果作为厂内模型输入,同时使用厂内仿真结果对出力方案进行反馈修正,制定能满足最小下泄要求的电站最优发电计划方案、最优机组组合及机组间负荷分配策略。将该模式应用于金沙江下游溪洛渡—向家坝梯级短期优化运行中,实例表明所提一体化调度模式能实现电站发电计划编制与厂内经济运行一体化运作,为提高梯级电站水能利用率和发电效益提供了一种有效途径。     

雅砻江下游梯级电站群中长期优化调度模型及其算法研究

雅砻江下游河段流量丰沛稳定,电站分布集中,电站经济指标和开发条件优越,发电效益和综合效益显著.为指导雅砻江下游梯级电站联合优化运行,建立了中长期优化调度模型,利用POA(逐步优化算法)求解模型.求解模型时考虑了各种约束,得到计算结果较为满意,显著提高了水库效益.     

考虑多因素协调的梯级水电站群调度策略研究

本文提出了一种计及多种因素间协调的梯级水电站群调度策略,以兼顾梯级水电站群的经济效益和社会效益。首先引入发电弃水量、抗旱放水量、以及泄洪水量等参数,用以完善梯级水电站数学模型;提出采用虚拟水库来表征流域分布泄洪点及抗旱灌溉点,并建立相应的数学描述;考虑梯级水电站水力调度,火电站的发电机组出力、能耗成本及污染排放三者之间,梯级电站的出力、发电流量、发电弃水量、防洪水量、抗旱水量与其它水力耦合参数之间,以及水火电机组联合调度之间综合效益基础上,建立了多目标综合节能调度模型;算例验证了该算法的可行性,并具有较为明显的节能效果和社会效益。     

耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法

针对电网日间负荷的频繁波动及梯级库群复杂的水力联系,提出了一种考虑分段水流滞时策略的梯级库群中期调峰调度方法.首先以电网调峰最优和梯级发电量最大为目标构建了电网中期调峰调度的多目标模型;然后基于水量平衡原理提出了中期分段水流滞时描述方法,可以有效描述以日为计算步长的梯级电站中期调度计算过程中的流量滞时情况;最后给出了调...     

基于不同生态风险度的水库调度方法研究

生态调度是平衡生态效益与其它效益的一种环保措施。当效益间发生矛盾时,可选择不同生态风险度作为决策依据,开展水库调度。以坝下典型断面的水深和流速为约束,提出基于鱼类产卵期生境断面水力需求和考虑不同生态风险度的生态调度模型。以元江桥头电站的华南鲤产卵场为例,评估5种典型日设计调度方案的生态风险度,结果显示2个方案的风险度为0,3个方案的风险度大于0.5。设计0.14、0.29、0.43三种目标风险度,分别对上述3个调度方案进行优化,得到9个优化方案。结果显示,优化方案的发电量与设计方案相比减小比例最小为16.29%,最大为36.37%。该模型可为生态约束的形成和生态调度方案的制定提供理论参考。     

考虑动态水流滞时的梯级水库群日优化调度

梯级水电站水库群短期优化调度中,通常忽略梯级水库间水流滞时的影响或将其作为常数进行考虑,实际上水流滞时是随着上级水库出库流量大小、河道槽蓄状态、区间入流等因素动态变化,想要准确预测下级水库入流是存在困难的。因此,采用多种方法筛选出影响下级水库入库流量的主要因素作为输入,利用神经网络建立输入与下级水库入库流量之间的动态函数关系。以锦东和官地水库梯级为例,建立考虑动态滞时的梯级水电站水库群日优化调度模型,并采用逐次优化法对采用动态滞时与固定滞时的优化方案进行求解和对比分析。结果表明：与固定滞时相比,动态滞时下能够更准确地描述梯级水库间的水流联系,同时能够在一定程度上增加梯级水电站水库群发电效益。     

考虑水流时滞的梯级水电站水库群短期发电优化调度

在梯级水电站水库群短期发电优化调度过程中,为了规避水流时滞的影响,基于线性空间原理,建立了上级水库的出库流量、区间入流、下库水位所构成的空间与下级水库的入库流量空间的映射函数,并综合应用数据挖掘中的人工神经网络、K-means和Relief方法对其进行求解,构建了考虑水流时滞的梯级水电站水库群短期发电优化调度模型。应用于雅砻江流域锦官电源组短期发电优化调度的算例分析表明,所建立的模型能够提高短期发电优化调度方案制作的精度。     

水库发电优化调度模型及发电调度规律研究

水库调度图以其操作简单、方便直观等优点,成为指导水电站水库运行调度的常用工具,但依据常规调度图运行时,调度结果很难达到最优,难以充分发挥水库的运行效益。针对水库发电调度图难以充分发挥水库运行效益的特点,建立了梯级水库联合发电优化调度模型,并采用动态规划逐次逼近法（DPSA）与动态规划（DP）嵌套方法进行求解。通过调度图模拟结果与所建发电优化模型的结果进行对比分析,对优化模型的合理性进行了验证,同时应用概率统计方法进一步挖掘水库汛期和非汛期的发电调度规律。对某流域梯级水库的实例应用研究表明,优化运行能够获得更好的发电运行效益,同时,发电调度规律对水电站年调度计划的制订和水库的实际运行具有指导意义。     

考虑提前蓄水的高坝后期导流风险效益分析

后期导流过程中采用提前下闸蓄水方式,可获得更多发电收益。然而这一措施会在汛期增加大坝施工期漫顶风险,并加大满足蓄水要求的赶工成本,使导流方案决策更为复杂。本文以高坝施工期安全度汛为研究对象,考虑水文、水力不确定性,模拟不同初期蓄水下闸方案的导流风险率;针对不同下闸时机和蓄水保证率,计算蓄水历时、提前蓄水的发电增量和发电效益;综合后期导流风险概率、发电效益和下闸蓄水赶工成本要素,建立后期导流方案多目标决策模型,寻求提前下闸蓄水时机。通过雅砻江流域某在建大型高坝工程实例分析表明,该方法能综合评价提前下闸蓄水方案的经济性和风险情况,在此基础上寻求理想下闸时机。研究为高坝后期导流施工决策提供了理论和实践依据。