金沙江梯级水电站发电长期优化调度研究

本文以金沙江干流梯级水电站为研究对象,建立了金沙江梯级水电站兼顾保证出力要求的以发电量最大为目标的单库优化联合调度和梯级优化联合调度2种长期优化调度模型,利用动态规划和逐次逼近动态规划方法求解,结果显示考虑上下游水力联系和电力补偿的梯级优化联合调度的效果更好。     

水库长期优化调度模型探讨

在水库长期优化调度问题中,一般以发电量最大为优化调度模型。考虑到电力市场的影响,综合水电站水库自身约束和电力系统调峰要求,建立以水电站发电效益最大为目标的优化调度模型,并通过实例计算比较这两种模型,发电效益最大模型较发电量最大模型更为符合实际。     

梯级水电站优化调度方案效益分析及分配研究

梯级水电站联合优化运行对梯级总效益的发挥起着重要作用。以金沙江中游梯级水电站为例,建立以发电量最大为目标的优化调度模型,采用改进的POA算法进行计算,通过比较分析5个典型组合方案发现,联合优化运行包含的水电站数越多的调度方案,梯级系统的发电量相应越高,枯、汛期电量之比从1∶2.2增加到1∶1.1。提出基于Nash谈判的梯级水电站优化调度利益分配模型,模拟结果表明,该方法能激励各水电站参与联合调度的积极性,可使水能资源得到合理利用。     

基于逐步优化算法的梯级水电站中长期优化调度

建立了梯级水电站中长期联合优化调度模型,并采用逐步优化算法对其进行求解。以金沙江中游梯级水电站群为例,通过计算,得到了合理的联合优化调度方案。与各水库单独运行对比,其多年平均发电量、枯期发电量及水量利用率均有不同程度的提高。该结果表明此方法应用于实际生产中切实有效,也为梯级水电站联合优化调度运行提供了一种可行的途径。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站群调度规则建模方法

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站群调度运行复杂,国内外研究较少.以第二松花江白山-丰满混合式抽水蓄能电站梯级水电站群为背景,提出了梯级水电站群长期调度规则建模方法.该方法以典型日负荷为基础推求调峰、填谷电价曲线,以发电效益最大为目标,以保证出力为约束构建了长期调度规则优化模型,并将混合式抽水蓄能电站的抽水与发电水-能转换模型引入随机动态规划算法进行模型求解.实例计算结果表明,所提模型方法能够有效解决混合式抽水蓄能电站长期优化调度问题.     

沅水流域梯级水电站联合优化运行研究

为了实现梯级水电站联合优化运行,充分发挥梯级水库群的调节作用,针对沅水流域三板溪、白市、托口、洪江、碗米坡、五强溪等6座水电站,分别构建梯级水电站发电量最大模型和发电效益最大模型,采用逐步优化—逐次逼近动态规划混合算法进行求解。由两种模型计算得出:与单一水库优化调度相比,在丰、平、枯水年份,沅水梯级水电站发电量最大目标可分别增加发电量3. 666亿kW·h、4. 884亿kW·h和1. 549亿kW·h,发电效益最大目标可分别增加0. 993亿元、1. 22亿元和0. 377亿元。最后分析总结沅水梯级水电站联合运行两种目标下的最优运行策略,为梯级水电站的优化运行提供理论依据和技术支持。     

金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式研究

梯级水库群消落期协同运行方式是梯级水库群联合调度重要环节。以溪洛渡、向家坝、三峡与葛洲坝梯级水库群为背景,将消落期来水分成丰水年组、平水年组和枯水年组,以分组期望发电量最大为目标,建立了消落期随机联合优化调度模型,结合各库不同消落期初水位开展了模拟计算,得到不同水文年型下梯级水库群的期望协同消落方案。结果表明:金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式能在一定程度上提高梯级期望总发电量;当来水较少且三峡消落期初水位较低时,金沙江下游与三峡梯级水库群协同消落方式可显著提高三峡和葛洲坝水库的供水效益。最后,总结归纳了不同情境下溪洛渡-三峡协同消落策略,以指导金沙江下游与三峡梯级水库群消落期实际运行。     

基于多重迭代算法的梯级水库群调度图优化方法

基于梯级水库群中各水库的常规调度图,建立了以梯级水库群多年平均发电量最大为目标的梯级水库群调度图优化数学模型,提出了基于多重迭代实现高维模型降维的求解算法,即以轮库迭代法实现空间多水库降维,以轮线迭代法实现单一水库多调度线降维,以逐次优化算法实现调度线状态降维。万安溪-白沙梯级水库群的算例计算结果表明,该优化方法能获得形态合理的优化调度图,并能有效提高水库群发电量。     

隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合调度方案研究

发电量和保证出力是水库调度的两个对立目标,如何协调发电量和保证出力,是制定水库群联合调度方案的关键。本文对隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合调度,以发电量和保证出力为目标函数,建立了多目标联合优化调度数学模型,并提出了求解多目标优化模型最优解的交互式决策偏好系数法。此方法首先应用约束法将多目标优化模型转换成多个单目标优化模型,采用动态规划法求单目标优化模型的解,得到多目标优化数学模型的不劣解集,在此基础上,提出了一个评价多目标方案的决策偏好系数,并以决策偏好系数为依据,从不劣解集中选择多目标优化数学模型的最优解。应用此方法求出了隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合调度的最佳方案。     

雅砻江和金沙江中下游梯级水库联合优化调度建模及应用Ⅰ——联合优化调度潜力分析

梯级水库群优化调度涉及联合建模、高效求解、规则提取、效益评估等多方面内容。以雅砻江和金沙江中下游梯级水库联合优化调度为主要目标,在水库群联合调度建模的基础上,引入大系统分解协调与离散微分动态规划方法进行优化求解,并设计多种方案进行效益分析。研究表明,联合优化调度相较于各水库单独调度发电量均有所增加,发电总量平均增大2.8%,尤其在来水偏丰年份,水库群联合优化对发电量提升效果显著。其中,金沙江下游梯级增发电量平均占总体增发电量的70%以上,在发电总量较低的年份,金沙江下游梯级增发电量基本等于三流域总体增发电量,展现了金沙江下游梯级库容大、水头高、调蓄能力强的巨大优势。同时,金沙江中游和金沙江下游联合优化发电量大于雅砻江和金沙江下游联合优化发电量,若能通过投资并购、调度补偿等多种形式,探索形成金沙江下游梯级与金沙江中游梯级联合优化调度模式具有重要意义。     

基于调度图的金沙江下游梯级水电站改进蓄水策略研究

为缓解金沙江下游梯级水电站汛末蓄水矛盾,改善蓄水过程中按调度图运行存在下泄流量、出力过程波动较大等问题,以溪洛渡、向家坝梯级水电站为研究对象,通过设置不同提前蓄水时机组合,提出基于水电站调度图的改进蓄水策略,并从年平均蓄满率、汛末蓄水位、总弃水量、总发电量等指标综合比较分析,确定了当起蓄时机为溪洛渡9月1日、向家坝9月1日,并采用改进蓄水策略蓄水时,为梯级最佳蓄水方案。同时,采用丰、枯典型年对蓄水过程进行验证。研究结果表明:提前起蓄时机有助于水电站提早蓄滞一部分汛末水量,缓解梯级水电站间的蓄水矛盾;改进蓄水策略充分利用调度线的过渡作用,有助于减少水电站出力在不同调度区之间大幅度来回跳动,实现了下泄流量、出力过程稳定。该研究成果可为金沙江下游梯级水电站汛末蓄水调度提供科学的参考依据。     

隔河岩水电厂十年运行分析评价

阐述隔河岩水电厂十年的运行状况 ,着重分析了电厂设备和水能利用方面在承担频繁的调峰、调频、调相等功能过程中取得的成绩和存在的问题 ;提出了加强运行维护管理、提高发电负荷率、减少低负荷运行时间和旋转备用容量、实现梯级水电厂联合优化调度、提高水能利用率、发挥水电站群的补偿优势、更有效地维护电网安全等相应的改进措施     

Establishment and evaluation of operation function model for cascade hydropower station

Toward solving the actual operation problems of cascade hydropower stations under hydrologic uncertainty, this paper presents the process of extraction of statistical characteristics from long-term optimal cascade operation, and proposes a monthly operation function algorithm for the actual operation of cascade hydropower stations through the identification, processing, and screening of available information during long-term optimal operation. Applying the operation function to the cascade hydropower stations on the Jinshajiang-Yangtze River system, the modeled long-term electric generation is shown to have high precision and provide benefits. Through comparison with optimal operation, the simulation results show that the operation function proposed retains the characteristics of optimal operation. Also, the inadequacies and attribution of the algorithm are discussed based on case study, providing decision support and reference information for research on large-scale cascade operation work.     

硕多岗河梯级水电站群短期优化调度研究

以云南硕多岗河梯级电站为主要研究对象,介绍了在调峰任务下梯级水电站的短期优化调度模型的改进方法,并建立相关数学模型.利用遗传算法可以从多初值沿多路径全局寻优的特点,打破了逐级寻优的常规方式,对梯级6站15台机组进行整体求解,总结其厂间和厂内的调度运行规律.分析遗传算法寻优得到的结果以及该模型反映出的机组和梯级各电站的特点,并与常用的梯级调度和水电站经济运行方法进行了比较.结果表明,该模型较好地反映了梯级电站在调峰任务下的水力联系和机组的运行特点.     

基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度研究

针对电力市场下水电站优化运行问题,建立了基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度 模型。优化调度模型以系统发电效益最大为目标,考虑了分时电价因子和梯级水库间流量传播问题。 采用改进遗传算法求解模型,运用正切轮盘赌选择算子保持适应度函数非负;应用随个体适应值大小和 群体分散程度自适应控制的遗传参数,保持种群多样性。研究成果表明:在电力市场下,水库优化调度 的目标函数选取为发电效益最大有实用价值,对未来三峡梯级水电站日发电计划的编制有一定借鉴意 义和应用价值。     

基于来水不确定性的梯级水电站负荷调整耦合模型——以锦官电源组梯级水电站为例

针对来水不确定性引起的实际调度要求与原定发电计划的偏差问题,一方面结合风险管理内涵和梯级水电站发电调度操作规程,建立了梯级水电站安全运行预警机制,对发电计划进行滚动监测与评估;另一方面,基于误差分析技术和水库调度理论,建立了梯级水电站负荷调整耦合模型,并以预警结果为时间控制节点,构建二者的嵌套应用模式,同时提出了一种计及电网安全约束的负荷调整逐层递进求解算法。以雅砻江流域锦官电源组梯级水电站为实例进行计算,结果表明,所建模型可有效解决来水不确定性(偏小或偏大)导致的电站被迫降低出力运行或水库弃水问题,制定的负荷调整方案满足电网安全稳定运行约束和水电站水库运行要求,验证了所建模型的合理性。     

松涛灌区渠道梯级电站优化调度研究与应用

松涛水利工程管理局在松涛灌区（东干）渠道上建立的5座梯级电站由于地理位置分散,渠道调节性能差,发电效益不高,综合利用部门之间的矛盾突出。为此,对松涛灌区渠道梯级电站进行优化调度研究,以现代控制论、动态规划法为基础,根据动态规划理论,求解适合渠道梯级电站优化运行方式,并开展渠道梯级电站联合优化调度应用的探索,实践证明,松涛灌区梯级电站优化调度后效益显著。     

不同电价机制下的沅水梯级水库优化调度研究

针对沅水流域梯级电站不同的电价政策,以流域梯级电站整体效益最大化为目标,对三板溪、挂治、洪江、五强溪、凌津滩电站进行统一优化调度分析,求得三板溪、五强溪水库中长期水位控制及发电最优方案。