水电站水库优化调度研究

自 6 0年代初以来 ,湖南省水电装机容量一直占系统总容量的 5 0 %左右 ,但水库调节性能差 ,水库综合利用部门之间的矛盾突出 ,水电站地理位置分散 ,降水时空分布不均匀 ,水库调度管理难度较大。为此 ,湖南电网 1979年率先进行柘溪单一水库优化调度应用研究 ,后又开展了双库联调和全系统主要水电站群跨流域联调。 2 0年中(1980～ 1999年 )全网参加考核的水电站共累计节水增发电量 75 2 95亿kW·h ,相当于节约了 32 8万t标准煤。实践证明 ,优化调度效益显著。     

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。     

暴雨时期红水河流域梯级电站优化调度方案探讨

根据红水河菜场暴雨对河流梯级调度进行优化分析,利用发电量最大模型法,假定岩滩水库多种降水位方案,推求出梯级发电量最大方案,为今后遇到同级别的降雨,探讨出各级水库深度预泄错峰腾库、龙头龙滩水库错峰蓄能的最优梯级调度方案,减少水库开闸溢流损失,提高水能利用率,其优化调度效益显著,为水电优化调度提供科学依据和参考.     

三峡与清江梯级五库联合优化调度效益分析

对三峡梯级和清江梯级组成的混联式水电站群进行联合优化渊度研究,建立了以梯级发电量最大为目标的水电站群联合调度模型,采用POA方法计算两个梯级单独运行和梯级联合调度时电量补偿效益.结果表明,丰、平、枯三个典型年的年电垦分别增加了15.14亿、17.25亿、4.4l亿kW.h,两梯级联合优化调度在提高非汛期发电量、减少主汛期弃水量等方面效益明显,联合运行对清江梯级的电能补偿效益更为显著.     

三峡与清江梯级水电站群联合调度补偿效益分析

 为解决5个串并联水电站的联合调度问题,采用相对比较的方法,在同一计算条件下,将系统分解为三峡梯级与清江梯级2个子系统,分别建立子系统数学模型;通过优化方法求解,得到未联合调度时的发电量;然后建立系统联合调度数学模型,分解协调模型将2个子系统联合优化,得到系统联合调度时的发电。经过对比分析,三峡梯级与清江梯级联合调度后年均可获得补偿电量18.29亿kW•h。     

基于改进调度函数的梯级水库群联合调度研究

梯级水库联合调度规律是指导梯级水库优化运行的重要手段,目前尚无完整的梯级水库群调度规律的理论体系.为此,提出一种可获取梯级水库群联合调度规律的改进调度函数方法,并应用逐步回归法对调度函数进行拟合及相关因子的选择.以乌江流域梯级水库群为例,开展其联合调度研究.结果表明,该方法计算结果较原设计方案,多年平均发电量比设计值增加了14.43亿kW.h,涨幅达5％,保证出力提高到2431.9 MW,经济效益显著.     

三峡梯级水库群联合优化调度增发电量分析

以溪洛渡、向家坝、三峡与葛洲坝四库梯级为背景,将年来水分成丰水年组、平水年组和枯水年组,以分组期望发电量最大为目标,建立了梯级水库群联合优化调度模型,结合各库约束条件开展了模拟计算,得到不同典型年下梯级水库联合优化调度较单库优化调度增发电量值及水库优化运行方式。结果表明:开展四库联合优化调度均能不同程度的增发电量,且存在来水越大增发电量越大的趋势,龙头水库溪洛渡通过降低自身效益,增加放水量,可使下游三库有不同程度的增发,从而使梯级总发电效益增加。     

跨流域混联式水电站群联合补偿效益分析

在总结国内外相关研究和实践的基础上,以科学反映清江梯级与三峡梯级相互补偿作用为目的,对由两梯级所组成的跨流域水电站群进行联合调度研究,重点分析了相对于两梯级单独调度时联合调度带来的电力、电量补偿效益.分别以系统保证出力最大和多年平均发电量最大为目标,建立了相应模型;并采用与水电站水库调度图相结合的判别式法及动态规划逐次逼近分别进行求解.结果表明,清江梯级与三峡梯级联合运行后,系统保证出力提高34.2810万kW,多年平均发电量增加1.216 2亿kW·h,补偿效益显著.     

广西大化水电站二期扩建工程11万kW机组投产发电

2009年7月5日,广西大化水电站二期扩建工程11万kW机组成功并网发电,投入商业运行,预计年增发电量1．53亿kW·h,为广西的经济发展注入了新的动力。大化水电站地处红水河中游河段,是红水河规划的第六个梯级。电站分两期建设,一期工程装机容量为45．6万kW,已于1986年6月建成投产;     

乌江流域大型复杂水电站群联合优化调控关键技术及其应用研究

根据乌江流域总体规划、长江三峡以上防洪要求、南方电网运行特点、乌江流域水文特性等,贵州乌江水电开发有限责任公司组织开展了乌江梯级水库优化调度和发电优化控制的基本理论研究,并根据该研究建立了乌江流域水电站群联合优化调控系统,经过一系列优化调度规则、方法、措施在系统中的应用,实现了节水增发电的目的,取得了良好的社会经济效益。     

乌江流域水电站群优化调控关键技术应用研究

根据乌江流域总体规划、长江三峡以上防洪要求、南方电网运行特点及乌江流域水文特性等．开展了乌江梯级水库优化调度和发电优化控制的基本理论研究，建立了乌江流域水电站群联合优化调控系统，其在系统中应用，实现了节水增发电的目的，取得了良好的社会经济效益。     

基于改进与优化调度图的梯级电站联合调度

针对水库调度图常规制作方法的不足,按照梯级电站联合调度的要求,运用基于确定性优化调度模型的水库调度图改进和优化制作方法,结合水库调度函数进行梯级电站水库联合调度;以杂谷脑流域梯级电站水库联合调度为例,绘制了杂谷脑梯级电站中狮子坪电站的水库调度图,制定了薛城和古城电站水库运行策略,形成了杂谷脑流域梯级电站联合调度的决策方案。结果表明:用改进与优化制作方法绘制的水库调度图,满足了降低出力的要求,协调了不同的调度区域,提高了水库调度图的保证率、实用性和经济性;采用改进与优化调度图结合水库调度函数的调度方式,能形成有效的梯级电站联合调度决策方案,提高了梯级电站的联合调度发电量。     

三峡-清江梯级电站联合优化调度研究

本文对以三峡梯级和清江梯级实际组成的混联式水电站群进行联合调度研究,寻求最佳组合调度方式,分别建立了两个梯级单独优化和联合优化调度模型,并利用1951～2002年月均径流资料,采用动态规划逐次逼近优化方法,计算出两个子系统分别及联合调度总的出力过程.分析表明,联合运行使系统保证出力提高48.55万kW,系统不参与调峰时联合运行的多年平均发电量提高1.69亿kW·h,而系统参与凋峰联合运行时多年平均发电量提高18.78亿kW·h,效益相当可观.研究还表明,联合运行在提高枯水期发电量、减少弃水电量、提高系统调峰能力、提高执行调度计划合格率以及改善防洪、航运条件等方面同样效益显著.     

基于分级预降回蓄法的两河口水库汛期发电调度方案研究

为增加两河口水库的发电量,通过对两河口水电站水情水调系统、工程概况、历年洪水资料、下游防洪现状和库区回水与移民情况综合分析拟定了根据水情水调系统预报的洪水流量确定汛期水库控制水位的分级预降回蓄水库汛期发电调度方案.采用优化调度方案后两河口水库多年平均发电量由110亿kW·h增加为114.2亿kW·h,兴利效益明显.     

水电站水库调度综述

以发电功能为主的水库,做好水库优化调度,可进一步提高水电站出力,增加发电量,取得更大的经济效益。阐述了水库调度的任务,原则及其基本方式和调度方法。     

考虑分级防洪目标的梯级水库汛控水位调度模型及应用

围绕中小洪水减压、大洪水保安和特大洪水降损等防洪目标，构建了面向分级防洪目标的梯级水库汛控水位优化调度模型，针对不同频率设计洪水，基于“模拟-优化”框架，采用仿生进化算法对调度模型进行了高效求解，并利用熵权法对调度方案进行了多目标评价，比选了梯级水库汛控水位方案。以金沙江中下游6个梯级水库和三峡水库组成的梯级水库为研究对象，研究结果表明：相比原汛限水位方案，在不降低原防洪标准的前提下，选定的方案可使梯级水库水位抬高0.36～6.22 m,发电量增加6.28亿～19.26亿kW·h,增幅为1.18%～4.27%,经济效益显著，可为梯级水库汛控水位的规划设计提供技术支撑。     

水电站水库长期优化调度模型及调度图

为绘制高效可靠的水库运行调度图,以平衡保证出力保证率与发电量矛盾的惩罚系数为优化变量、以保证出力设计保证率满足条件下发电量最大为目标函数,综合集成以黄金分割法为时段决策优选法的随机动态规划核心模型,以及评估调度方案优劣时历法长系列模拟计算模块,利用遗传算法的并行计算能力,结合电站调度方案制定与有效性检验,构建水电站水库长期优化调度模型。应用结果表明:所建模型具有不受年调节和多年调节库容机械划分约束、快速获得满足发电保证率所要求的优化调度图的优秀特性;较之常规调度方法,可增发电量2.0%以上,保证率更高,决策信息更丰富。     

柳江流域梯级水库调度系统的设计开发与应用

介绍了柳江流域梯级水库调度系统的设计原则和应用方法。水库调度管理是水电站管理的核心,目前单库优化调度比较成熟,但在同一条河流上各梯级电站实现上下游协同调度、最大程度地发挥整个流域的整体效益方面实践尚少。流域梯级水库调度系统利用现代信息化手段,通过集中采集上下游电站的发电量、发电水头等数据,协调调频、调峰的关系;采取库容补偿、水文补偿等方式,减少水库弃水和单位电能发电耗水量;统一整编、整体预报,开展联合优化调度,以获得比单库优化调度更优的经济效益,实现全流域发电、防洪、航运等多项综合效益提升,对梯级水电站运营的先进管理模式进行了有效探索,可为实现流域梯级电站调度综合最优化管理提供一定的借鉴。     

基于粒子群算法的梯级水电站水能优化计算

基于粒子群算法,考虑梯级水电站之间水能、水量、出力之间的约束和联系,以及影响梯级电站水能计算的发电效率、水头、发电流量等因素,对某梯级水电站水能进行了优化计算。结果表明:非统一调节单级优化时的发电量比设计年均发电量大35.62亿kW·h,统一调节梯级优化时的发电量比设计年均发电量大97.84亿kW·h;离开了上游调节能力强的水库调节,下游水电站的水能损失较大。     

古田溪梯级电站开展经济运行前后效果对比分析

近几年来,古田溪梯级水电站贯彻了“水电站水库经济调度试行条例”,开展经济运行工作,取得了明显的效果。经我们对开展经济运行前、后三年(1975～1977、1979～1981)进行分析、对比和计算,发现后三年的各项技术经济指标有了明显提高:一级电站水耗减少2.5%;水量利用率提高7.4%;实发电量符合最优分配原则应发电量;梯级区间季节性电能利用程度提高4.3%;全厂应发电量提高7.3%;三年增发电量1.84亿度,占三年总发电量的7.9%。现将前、后三年分析、对比情况介绍如下。