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。     

含混合式抽水蓄能电站的梯级水库长期随机优化调度研究

为提高含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站的保证出力和发电量,构建了年期望发电量最大的含混合式抽水蓄能电站长期随机优化调度模型,并运用逐次优化算法对模型进行求解。白山—丰满梯级水库优化调度计算表明,优化后白山水库保证出力抽水比不抽水增幅为24.94%,梯级电站总保证出力抽水比不抽水增幅为9.33%;白山水库年发电量抽水比不抽水增幅为4.86%,梯级电站总发电量抽水比不抽水增幅为8.64%。     

梯级水电站群常规调度图优化编制研究

本文应用大系统分解协调理论,讨论了梯级水电站水库常规调度图的优化编制方法,并结合汉江上游石泉、安康两梯级水库得出了相应结果,为梯级水电站水库常规调度图的优化编制提供了可行的途径.     

龙羊峡水库年末运行水位控制研究

龙羊峡多年调节水库年末运行水位控制是关系到黄河上游梯级水电站整体效益的关键问题。在分析影响龙羊峡龙刘两水库年末运行水位主要因素的基础上,结合黄河上游梯级水库联合调度的特点,建立了龙羊峡水库模拟调度模型,拟定以三个来水典型年和不同起调水位的组合方案,在满足下游综合用水基本要求的前提下,重点从发电量和弃水概率两方面分析论证了龙羊峡水库年末运行水位的合理控制区域。研究成果对今后龙羊峡水库调度运行和其他类似多年调节水库的调度具有一定的参考价值。     

考虑反调节水库作用的木里河梯级水电站水库中长期优化调度研究

木里河是雅砻江中游最大支流,目前已形成两库四级梯级水电站群,充分利用梯级末端立洲水库的反调节能力,将有效提升流域整体发电效益。为分析梯级水电最优运行方式,以流域梯级枯期最小出力最大和梯级年发电量最大为目标函数,建立了木里河流域两库四级的优化调度模型,并采用逐渐优化算法(POA)求解,最大化利用末端水库反调节能力。结果表明,通过立洲水库的反调节作用,木里河流域梯级枯水期的可靠出力得到有效改善,发电效益得到有效提升。     

基于状态转移矩阵的梯级水库优化调度确定性离散动态规划方法

基于状态转移矩阵的确定性离散动态规划(DDDP)方法是在考虑水库运行的综合利用的前提下,利用状态转移矩阵寻找出梯级水库优化调度过程中所有的可行策略,基于目标函数逆向搜索可行策略,得出最优解的优化算法。该方法可进行单库优化计算,也可以进行梯级水电站优化计算。文中以锦屏梯级为例,说明该方法可在满足梯级水库上下游生态用水、发电用水等综合利用的前提下,以梯级水电站发电效益最大为目标,求得梯级水库优化调度的较好解。     

基于熵权Shapley值法的梯级水电站补偿效益分摊

为使梯级水电站补偿效益分摊较好地兼顾到各水电站的利益、调动其参与联合调度的积极性,将熵权法与Shapley值法相结合,提出熵权Shapley值法,并建立熵权Shapley值效益分摊模型,将其应用于某流域梯级的三个水电站的效益分摊中。结果表明,该法不仅考虑了各水电站之间的公平性,同时兼顾了自身的装机容量、调节库容、额定水头和保证出力等个体特征;分摊结果公平合理,调动了龙头水电站参与梯级联合运行的积极性,有利于实现流域梯级联合运行及总效益最大的目标。     

《水电工程水利计算规范》中调度图编制方法的改进

针对使用《水电工程水利计算规范》推荐方法编制发电调度图存在的问题,提出了采用长系列时历法连续计算、统一年调节和多年调节水库编制方法、修正不合理的假定条件和计算过程、合理绘制降低出力区、协调降低出力区与保证出力区的关系等全面的改进方法,并通过实例进行了验证。结果表明,改进方法能适用于年调节和多年调节水库,可满足降低出力和保证出力的发电要求,计算结果符合设计保证率,调度图可一次性编制成功,无需再对调度图进行反复的检验和修改。     

基于分时电价的水库调度图优化研究

以芹山水库为例,结合分时电价原理与水库优化调度理论,划分了分时电价的时段,建立了考虑电价的以水电站水库发电效益最大为目标、兼顾保证出力要求的优化调度模型,应用改进的遗传算法优化水库常规调度图.结果表明,考虑分时电价影响后平均出力变小,能多发峰电,增加发电效益.     

湖南沅水流域梯级水库联合优化调度研究

根据沅水各断面历史水文资料及湖南当前丰枯电价水平,运用动态规划优化理论归纳了沅水流域梯级电站联合运行规律,提出了调节能力较强的三板溪、五强溪两个水库的运行方式.实例结果表明,该方式对沅水流域水库联合调度、充分发挥流域梯级发电效益具有指导意义.     

梯级水电站群发电运行的水足迹研究

为合理评估大型流域梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,以金沙江中游梯级水电站群为例,提出了不同调度模式下梯级水电站群发电运行的水足迹研究方法,基于负荷曲线单独运行、负荷曲线联合运行、发电量最大联合运行三种调度模式下的短期优化调度结果,分别计算获得运行阶段的水足迹,并分析了不同调度模式对水足迹的影响。结果表明,水足迹能直观地反映梯级水电站群发电运行对水资源的消耗,梯级水电站群可改变调度模式来降低其发电运行的水足迹。     

金沙江下游—三峡梯级水库群调度运行补偿电量分配

为探究金沙江下游—三峡梯级水库群联合发电调度补偿电量及补偿规律,以溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水库为例,分别建立了单库优化调度和梯级水库联合调度模型,并以长系列历史径流为输入进行调度模拟,在此基础上,考虑各水库参与联合调度的贡献值,提出基于补偿电量贡献值的贡献系数计算方法,进行了水库间和梯级间联合调度补偿电量分配,获得了不同水库间的补偿电量,为金沙江下游—三峡梯级水库群管理决策提供理论支撑与技术支持。     

新改进的水电厂耗水率考核方法

耗水率是考核水电厂发电能力的重要指标,一般计算方法很难评价水电厂之间及同一水电厂不同时段的发电效益,因此引入标准耗水率的考核方法,并基于水能计算公式的梯级长期平均耗水率计算新方法考核整个梯级水电站的发电能力,避免了常规梯级耗水率计算方法的弊端。     

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。     

时段差异性对梯级水库蓄能调度方式的影响

以长江流域溪洛渡-向家坝-三峡梯级水库为例,通过设置7种不同调度时段长度,探究了调度时段尺度差异对梯级蓄能调度图调度结果的影响规律,并从不同调度时段的模拟结果分析了成因,进一步量化了不同调度时段长度对梯级水库发电调度结果的影响。在此基础上模拟计算和统计分析了三峡水电站更短的调度时间尺度,提出了针对水电站制作计划与实际调度中时段差异性问题的应对措施,为水电站实际生产调度提供了有力的参考和借鉴。     

金沙江—雅砻江梯级多业主水电站群联合调度补偿效益研究

针对金沙江—雅砻江梯级多业主水电站群联合调度补偿效益问题,建立了大规模混联水电站群联合优化调度模型,并提出离散微分动态规划（DDDP）和逐步优化算法（POA）相结合的自适应混合方法,实现大规模混联水电站群联合优化调度问题的高效求解。在此基础上,结合金沙江流域长系列历史径流资料,进行了不同建设运行和联合调度情景下梯级电站调度模拟,探究了金沙江中游梯级和雅砻江下游梯级的建设运行及联合调度对金沙江下游梯级的补偿作用。结果表明,金沙江中游梯级和雅砻江下游梯级建设运行可以增加金沙江下游梯级165.36×108kW·h的发电量;雅砻江下游梯级和金沙江下游梯级联合调度可增加梯级总发电量24.79×108kW·h,而金沙江中游梯级受较大保证出力的限制联合调度效益不够显著,可以通过降低其梯级保证出力,以便有效提高联合调度的补偿效益。     

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。     

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。