高坝洲水电站增容经济分析

高坝洲水电站在实际运行中存在弃水，为充分利用水能资源可进行适当的机组增容。依据高坝洲水电站水能计算结果，提出了几种可能的增容方案，并进行了经济计算及分析。     

小水电站增效扩容的径流和水能计算方法及应用

针对2011年全国性小水电站增效扩容项目文件中对老旧水电站更新改造的要求,在开展农村水电改造设计过程中,遵循《小型水电站水文计算规范》和《小水电水能设计规程》的规定,总结了有实测径流资料、引用相邻或相似流域水文资料、无径流实测资料三种条件下小水电站的水文径流和水能计算方法,并结合三座电站运行多年的统计数据进行核算或反推,求出拟改造条件下水电站水能指标,以此判断设计电站是否满足电量计算的增效扩容潜力不低于10%的要求。     

基于Excel宏的径流式水电站水能计算简易模型

针对目前径流式水电站水能计算方法存在的不足,基于水文学和水能计算的相关原理,运用Excel软件的函数图表与统计分析功能对计算各要素做相应处理,并对计算指标作合理修正,整体过程依托Excel宏操作,加入折减系数模块化后建立计算简易模型,并以引沁河口水电站为例进行计算。结果表明,该简易模型不仅提高了水能计算效率,且精度较高。     

汤峪水电站增容论证

为充分利用水能资源,结合石头河水库管理局东干渠第三断面扩建后的过水能力,经过现场勘察及水能计算,为电站增容和工程的可行性提供依据。经过技术经济分析,认为电站增容切实可行。     

龙江水电站动态出力系数计算及其合理性分析

水能计算是水电站运行调度与管理的核心,尤其是在水电站实际优化调度中,为寻求最合理的调度运行方案,水能计算要求更加准确。针对目前水能计算通常采用直接计算方法偏差很大且往往导致不合理决策的问题,以出力系数由定值转化为受调度决策变量影响的动态值为目标,在分析出力系数影响因素的基础上,根据水电站历史运行资料建立模型函数以模拟水电站单机出力系数,进而给出水电站综合出力系数的计算方法,并以龙江水电站为例进行了运算,结果表明该方法计算的出力系数趋势稳定,性能可靠,精度较高。     

水电站水能迭代算法探讨

通过深入分析水电站水能计算迭代过程,总结了水能计算迭代轨迹的单向性规律,并充分运用一维搜索原理,提出了水位单向逼近-区间衰减迭代算法,不但能确保水能迭代计算的绝对收敛性,同时兼顾了收敛速度,实例应用表明,效果良好。     

水电站水能计算及机组选型的动态模拟法

针对传统的水电站水能计算与机组选型往往取决于经验、计算结果有时偏差较大的问题,提出了水能设计的动态模拟法,即将电站的水文过程、机组特性和调度控制作为一个整体,根据实时工况的效率计算实时发电量,以多年平均发电量最大为目标函数,求取最优的机组参数,从而确定机组型号,并将该方法应用于塘头水电站中,取得了较好的效果。     

水电站群补偿调节模型（HCOM）及其求解

提出的水电站群火电必需容量最小补偿调节模型（ＨＣＯＭ）和算法，将水能水利计算、电力电量平衡计算有机地结合在一起，采用逐级逐次逼近的方式实现时间和空间上的整体优化，得到最优解。该方法适用于各类水电站群的补偿调节计算。     

关于水能计算中K值的探讨

水能计算广泛应用于流域规划、水电站设计、水电运行、优化调度、节水增发电考核等多种领域和工作中。但目前所采用的水能计算方法存在一定的不准确性。通过分析计算,指出了该方法的缺陷,并提出了改进的思路和方法。     

径流式水电站的安装时序容量

提出了径流式水电站安装时序容量的概念和计算方法.实例表明,在水电站装机容量规划设计中充分考虑安装时序容量可明显提高水电站经济效益.     

安康水电站动能指标复核研究

安康水电站自运行以来,水库特性值发生了改变,从径流资料、水库水位与库容关系曲线、下游水位与流量关系曲线等方面,对影响电站能量指标的各因素进行分析研究。最后采用改变后的新资料复核安康水电站动能指标,并计算了扩机后的发电量。     

不同资本主体梯级水电参与日前市场的出清方法

当不同资本主体梯级水电站参与日前市场时,由于梯级水电中下游电站受限于径流变化和水库调节能力的特征,无法明确自身的可发电量,面临中标电量与实发电量不匹配的问题,导致出现"弃水"或"欠发"。为此,提出了梯级水电站上下游电站单独化市场竞标的三类出清方法,即二次出清、下游电站可发电量全额收购及电量转移三类方法。算例仿真结果表明,这三种方法均有利于优化出清模型,保证流域水电站水电与水资源的正常管理,减少"弃水"和"欠发",为不同资本主体梯级水电站的市场化运营奠定基础。     

乌江流域梯级电站中各有调节电站效益贡献率分析

以乌江流域12个梯级电站为例,构建了流域梯级发电量最大模型,采用逐步优化算法(POA)和离散微分动态规划(DDDP)的混合型算法对模型进行求解,全面考虑乌江流域季调节及以上电站对整个流域中的效益情况,采用相同的数学模型和径流资料,在有无电站两种情况下研究了乌江流域梯级各调节电站对全系统的效益贡献。结果表明,梯级电站效益贡献的比例与各电站本身的调节库容和调节能力成一定的正比关系,龙头电站对整个流域梯级的贡献十分显著,但单纯将流域梯级总效益的提高归功于龙头电站的贡献并不准确,下游较大调节能力电站的效益贡献亦不可忽略。     

水电站发电对河流水环境容量的影响分析

清理水库(水电站)对河流水环境容量的影响,对实施排污权交易、环境补偿和保护水环境等方面有重要作用,根据常用的零维、一维水环境容量计算模型和能量守恒定律,推导出水电站修建前后对河流水环境容量影响的定量判别关系式,并以广东省东江干流的12个梯级水电站和3座水库为研究对象,分析了各水库、水电站发电对东江流域水环境容量的影响。结果表明,除龙潭、枕头寨和柳城3个梯级水电站外,其余9个水库、水电站均增加了东江流域水环境容量。     

金沙江下游及三峡梯级空间径流均匀度变化

针对金沙江下游及三峡梯级流域开发可能对空间径流均匀度产生的影响,基于屏山、寸滩和宜昌水文站1954~2007年径流资料,利用Lorenz曲线和Gini系数计算了径流时空分布均匀度变化。结果表明,屏山、寸滩、宜昌3站年径流Gini系数整体呈下降趋势,流量时间分布趋于均匀,流域洪枯变化和干支流建坝蓄水调节均对径流均匀度产生较大的干扰。表明上游水库对下游径流量的影响程度取决于上游水库的调节性能及来流量,对于调节性能不高的水库,流域天然径流的丰枯变化大于水库的调蓄影响。     

尼尔基水库运行对嫩江水文情势的影响

水库运行是导致河流水文情势改变及其生态响应的主要驱动因素,是当前生态水文学研究的热点。基于水文变化指标/变化范围法(IHA/RVA),定量评估了尼尔基水库运行下32个水文指标,基于HYDROTEL水文模型的无水库情景下的径流模拟结果,对比分析了建库后实测径流和模拟径流,揭示了尼尔基水库运行在极端水文事件下对径流影响的贡献量。结果表明,在尼尔基水库调蓄作用下,其下游嫩江水文情势的整体水文改变度达到66%;尼尔基水库在极端枯水年和极端丰水年的背景下对嫩江径流影响的贡献率分别为68.82%、32.18%,水库运行对极端枯水年水文情势的影响强于对极端丰水年水文情势的影响。研究成果可为尼尔基水库运行调度及其下游嫩江生态保护提供依据。     

水库运行对径流—泥沙关系的影响分析

为研究水库运行对水沙关系的影响,以黄河上游龙羊峡水库为例,采用CEEMDAN方法对建库前后水沙序列进行多时间尺度分析,并与集对分析和信息熵理论相结合,分析水沙随机变化复杂性及水库运行对水沙关系的影响。结果表明,建库前水沙各序列具有较好的相关性,水库运行对多时间尺度下水沙关系影响显著;径流量、输沙量在短周期上以同一度和联系度为主,在长周期上以对立度为主,且水库运行后二者之间的同一度和联系度减小,差异度和对立度增大;水库运行后径流量与输沙量的熵值同步变化的关系被打破,二者之间熵值年际变化较稳定,说明水库运行改变了水沙同步变化的关系。     

基于SARSA算法的水库长期随机优化调度研究

针对水库长期随机调度的维数灾问题,在描述来水随机过程的基础上,提出基于强化学习理论的水库长期随机优化调度模型。采用机器学习中有模型的SARSA算法,且考虑入库随机变量的马尔可夫特性,通过贪婪决策与近似值迭代,调整学习参数,求解出近似最优决策序列。实例分析表明,对比随机动态规划(SDP)方法,SARSA算法在获得高质量解的同时,计算时间约减少41%,该算法高效求解能力与较少计算时长为水库长期随机调度问题提供了一种新的求解思路。     

云峰水库防洪预报调度研究

针对云峰水库无防洪库容与下游防洪需求之间的矛盾,以防御常规洪水及100年一遇以下设计洪水为目标,基于现有的洪水预报方案,采用分步试算的调洪计算方法,将预报累积净雨、库水位及入库流量作为改变水库出流的判别指标,研究制定了云峰水库预报调度方案。结果表明,采用预报调度方案指导水库防洪调度能有效提高下游防洪能力,水库可在短时间内完成预泄,并有充足的退水余量确保水库回蓄,对水库兴利影响甚小,调度方案合理可行。分步试算的调洪计算方法能适应复杂的调度规则,有效解决了水位出流关系在控制水位处存在跳跃间断点的问题。