潘口水库调蓄作用对黄龙滩大坝的防洪安全影响

针对潘口水库正常蓄水运行后将对黄龙滩大坝防洪安全产生极大影响的问题,利用龙格—库塔数值解法编制了水库洪水调算程序,采用有无对比法研究了有、无潘口水电站时黄龙滩大坝的防洪安全。结果表明,黄龙滩水库洪水调度方式由常规调度调整为预泄调度时,潘口水库的蓄水运行可大幅降低坝前水位、延迟洪峰和最高水位出现时间,大坝防洪标准将提高到2 000年一遇。     

水库水沙多目标联合优化调度研究

针对水库运行中蓄水与排沙的矛盾,兼顾水库防洪、发电、航运及长期利用的综合运用目标,利用多目标决策方法建立了水库水沙多目标联合优化调度模型,即汛期采用分级流量原则控制水位运行,制定分级流量与对应的运行水位,通过水库发电调度与泥沙冲淤计算的耦合,计算在约束条件下水库的发电量、泥沙淤积量及长期综合效益。将该模型应用于三峡水库综合运行研究中,汛期按分级流量原则控制水位运行50年。计算结果表明,与原设计水位运行方式相比,汛期分级流量运行的综合效益增加6.324%、发电量增加5559%、泥沙淤积量仅增加0.148%,可见水沙联合调度的汛期分级流量运行方式能充分发挥三峡水库的综合效益。     

西江上游水库群联合蓄水优化调度研究

目前西江上游水库群在汛末蓄水期难以蓄满,直接影响其在供水期的综合效益。为此,建立了基于发电、蓄水和生态的多目标优化调度模型,采用逐次逼近动态规划方法进行求解,得到2011～2017年的水库群联合蓄水优化调度过程。结果表明,龙滩水库的蓄水与天生桥一级水库的蓄水具有同步性;因光照水库为龙头水库、岩滩水库开始蓄水时间比其他水库晚,故两水库蓄水受其他水库的影响较小。对于特枯年份,需提前水库群开始蓄水时间及抬高起蓄水位才能蓄满。     

三峡水库围堰发电期调度运行方式研究

根据三峡工程进度及相关部门的要求，就三峡（围堰发电期）——葛洲坝水利枢纽联合调度运行中有关泄洪设施的运行调度方式、三期围堰安全渡汛方案、梯级发电调度方式及航运调度和船闸运行方式等四个方面的问题进行了较全面的分析研究；给出了相应的调度运营方式；并提出了蓄水后应重点研究的问题，以确保围堰发电期及三峡工程正常运行后，工程可全面发挥防洪、发电、航运等综合效益。     

水库长期发电优化调度的不确定性分析

为了解水库调度中不确定因素对水库长期发电优化调度的影响,以三峡水库为例,根据确定性系数与预报误差的关系对入库径流过程进行随机模拟,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性的影响,不同时期选取不同的调度起调水位,运用动态规划法进行水库发电优化调度,将其结果与优化调度和常规调度结果进行比较,得出入库径流的预报误差、出库泄流能力和起调水位的变化等三个不确定性因素对水库长期优化调度的影响较大,而水位库容曲线的不确定性对结果的影响较小。并以确定性系数0.9、变异系数0.1和起调水位145m为例,综合考虑了各项不确定性因素对三峡水库长期发电优化调度的影响。结果表明,多年平均发电量减少0.94×108kW·h,这与三峡水库实际运行情况相符合。     

考虑下游需水的伦潭水电站月发电调度函数研究

为优化伦潭水电站调度运行方式，分析水库下游社会经济和河道内生态环境需水过程，基于发电优化调度结果采用逐步回归法提取考虑下游需水的逐月发电调度函数。结果表明，伦潭水库对下游需水过程发挥较大调蓄补给作用，主要补水时段为7月至次年2月，直接影响了伦潭水电站的发电引水流量过程；基于多元线性回归模型和BP神经网络提取的伦潭水电站发电调度函数大部分月份的纳什效率系数均在0.90以上，考虑模型结构简单且操作方便，伦潭水电站选取基于多元线性回归模型的发电调度函数；对于2017年3月至2019年2月，伦潭水电站发电调度函数较实际发电调度和发电调度图可分别增加发电量338.4×10⁴、183.8×10⁴kW·h/月，调度函数可明显提高伦潭水库的发电运行水位。研究成果可为伦潭水电站实际发电调度提供技术支撑，也可为其他水电站完善发电调度运行方式提供参考。     

多年调节综合利用水库多级调度图编制研究

承担多项兴利任务的多年调节水库,需综合考虑入库径流和不同任务要求编制多级调度图。提出了改进典型年法编制多年调节综合利用水库的多级调度图,即对不同来水水平年,根据水库各项兴利任务的设计保证率和年保证供水过程,将综合供水进行对应分级,拟定各级供水过程的供水系数,计算得到多级综合供水过程和年需供水量;利用长系列入库径流资料,根据各级供水任务年需供水量选取典型年,按相应需供水过程进行供水;考虑多年调节水库蓄供水特性,采用不同起调水位编制各调度线,上调度线典型年从蓄水期末水库位于正常蓄水位起调,下调度线和连枯年份调度线典型年从供水期末水库位于死水位起调,逆时序绘制各典型年水库蓄水指示线,分别取上、下包线,得到上、下调度线和连枯年份调度线;通过计算分界库容,拟定不同兴利任务的分界调度线,协调不同兴利任务。综合四条调度线,编制得到多年调节综合利用水库的多级调度图。选取某多年调节综合利用水库,按照流程编制其水库多级调度图,利用调度图进行长系列径流调度,经统计,所编制调度图满足各兴利部门设计保证率要求,多级调度图可有效指导水库运行,提高综合利用水库效益。     

洪屏蓄能电站下水库与小湾水库联合经济运行

北潦河经洪屏蓄能电站下库泄水建筑物流进小湾水库,因此洪屏蓄能电站在满足自身调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务的前提下同时对小湾水库的运行有一定影响。针对洪屏蓄能电站周调节运行方式的特点,确定其上、下库蓄水总量约束范围,在此基础上建立了洪屏蓄能电站下库与小湾水库的联合优化调度模型,提出了洪屏蓄能电站下水库与小湾电站联合经济运行的优化调度规则,并针对不同典型年来水情况的联合经济运行进行了仿真计算。结果表明,联合优化调度不仅能保证洪屏蓄能电站安全稳定运行,还可增加小湾电站的发电效益。     

水库干旱分级预警水位确定方法

鉴于定量分析干旱预警水位有利于水库抗旱期的合理调度,提出水库干旱预警响应机制,探讨与之相对应的水库干旱分级预警水位计算方法和步骤,并以柴河水库为例,考虑预警期为6个月,在分析水库来水量、需水量的基础上,采用逐6月应供水量滑动计算确定柴河水库旱限水位为96.47m,干旱Ⅰ~Ⅵ分级预警水位分别为86.98、89.40、90.79、93.18m,据此绘制了柴河水库干旱分级响应预警图,可用于指导水库抗旱调度工作。     

三峡工程的防洪调度运用与风险分析

根据三峡工程防洪调度任务、方式以及历史来水来沙情况统计,讨论了控制防洪限制水位的影响因素,提出了三峡水库防洪限制水位的动态控制方式,并分析了动态控制方式所产生的发电、航运效益以及可能导致的水库泥沙淤积和防洪安全风险。结果表明,通过采用相应的调度与工程措施,在不增加风险的前提下能显著提高发电和航运等效益。     

短期水电优化调度系统设计与开发

大规模水电站群联合优化调度运行对于水电厂自身和电网安全稳定运行至关重要,需制定高效实用的水电站短期发电计划指导其运行。因此,该系统研发了一套基于B/S模式的短期水电优化调度系统,阐述了该系统的总体功能设计和关键实现技术。系统应用表明,该系统具有友好的人机交互界面、良好的健壮性和可扩展性,为制定短期水电系统联合优化发电计划提供了便利。     

糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水设施运行方式研究

鉴于糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的建设和运行管理缺乏经验,通过河道天然水温数据统计分析和水库水温分布结构预测,确定了糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的运行时段、运行水位、下泄水温的调控目标,并结合电站发电、防洪及航运等多目标水库运行要求,明确了进水口叠梁门分层取水运行方式,为电站投运后叠梁门多层取水提供了依据。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站优化调度

为提高梯级水电站调度运行效益、优化水库水位变化过程、减少弃水,考虑湖北省某流域梯级水电站规划新增混合抽水蓄能电站,将抽水蓄能机组作为水电站发电备用机组或利用其抽水工况实现梯级水电站年发电量的最大化。针对不同来水频率下服从皮尔逊Ⅲ型分布的天然入库,提出逐步优化算法(POA)与水位廊道耦合方法,求解含混合抽水蓄能的梯级水电站调度模型,能有效保证在多约束条件下构建发电量最大的中长期调度规则。算例结果表明,新增混合抽水蓄能电站后不仅可增加本级水电站发电量,还可提高抽水发电转换效率、减少弃水,为梯级水电站规划新增抽水蓄能电站提供参考。     

水电富集电网大规模电站群发电调度系统设计及关键技术

我国水电系统高速发展使得单一电网集中调度的水电站规模超过100座甚至200座,如此大规模水电系统调度亟需切实可行可用的应用系统支撑,以高效科学地完成电网日常发电调度分析和计划编制工作。以水电富集的云南电网为例,从工程实用性出发,通过系统性架构设计,采用时序数据库集群协同数据存储和管理技术、大规模发电调度约束条件分类批量处理技术、调度报表可视化定制技术,开发了水电富集电网大规模电站群发电调度系统,并于2016年4月在云南电网得到了成功应用(包含水电站150余座),自系统投运后,显著提高了发电调度结果的可行性和发电计划编制效率。     

龙羊峡水电站水光互补优化调度研究

针对光伏发电大规模并网后水电站如何运行才能有效减小光电不稳定出力对电网造成的影响问题,建立了光伏发电出力预测模型及龙羊峡水光互补短期优化调度模型,采用改进的逐步优化算法对模型进行求解,设置了6种情景分析水光互补效果。结果表明,汛期或非汛期调度期内的龙羊峡水库水位在相应时段允许范围内,优化后的水光互补系统均不存在弃水仅产生少量的弃光。研究成果为光伏大规模并网后的水光互补短期优化调度方式提供了参考依据。     

基于自优化模拟技术的梯级水电站群系统保证出力最大化研究

为了实现梯级水电站群系统保证出力最大化,应用自优化模拟技术,基于梯级水库蓄放水判别系数与梯级水电站群总调度图相结合的优化调度方法,提出了梯级水电站群系统保证出力最大化的自优化模拟算法。雅砻江下游梯级水库群的实例证明该算法的优化过程既合理又可靠,可以较好地实现梯级水电站群系统保证出力最大化、系统发电量尽可能大的目标,具有重要的实用价值。     

大渡河下游水电站群节水增发电能力计算方法

针对水能利用提高率考核水电站调度管理水平中存在的片面性和季调节能力以下电站考核水位原有取定方法的缺陷,增加了理论电量完成率考核指标,提出了季调节能力以下电站考核水位根据来水丰枯级别采用分级系数进行动态设定的改进方法。实例计算表明,新考核指标及计算方法实现了对电站调度工作已取得成就和可开发潜力的综合评价,对实际生产具有较高的指导意义。     

多级协同模式下华中电网大规模水电站群跨网调峰调度研究

根据华中区域大规模电站群跨省电力输送运行实际,针对水电站群优化调度需兼顾多电网调峰需求、电站出力计划编制复杂问题,提出了一种多级协同模式(MLCM)下大规模水电站群跨网调峰调度方法。以各受端省级电网余荷均方差最小为目标建立电站群联合跨网调峰调度模型,通过流域梯级电站群层级排序获得电站优化次序,简化电站间复杂耦合关系,将约束处理耦合至电站出力网间二次分配过程中,逐步迭代调整各受电网受电计划,获得满足多电网调峰需求的电站出力计划与电网受电过程。所提方法通过华中区域三葛梯级、清江梯级、沅水梯级水电站群调度模拟得到验证,应用结果显示电站出力计划在兼顾多电网调峰需求的同时充分发挥了水电站群联合调峰容量效益,具有工程实用价值。     

基于检修计划的水电站群联合调峰优化方案

基于检修计划的水电站群联合调峰优化问题,在优化调峰效益时充分考虑电网的实际水电负荷需求,以负荷爬坡阈值平抑锯齿,得到平稳的水电调峰系数曲线;同时,考虑机组额定容量、预想出力、可用台数等限制,构建了完整的水电站群中期联合优化调峰效益最大模型。该模型求解采用DDDP-DPSA混合算法,通过优化—检验—调整—再优化的循环模式对线路和机组的检修计划进行校验和调整,最终获得水电站群中期联合调峰优化方案。