小时级坝间水位动态控制效益及机理分析

为探究坝间水位调控对梯级出力的影响,以三峡―葛洲坝梯级水库为对象开展实例研究,构建了坝间水位日内优化控制发电调度模型,研究结果表明：较径流式而言,坝间水位日尺度优化控制后可提升年均发电量0.88×10⁵ MW·h(0.75‰),进一步细化至1 h可继续提升年均发电量3.31×10⁵ MW·h(2.77‰),且发电量增益存在较大汛枯差异,小时级坝间水位日内变化在枯期呈现先升后降的规律;给出了三峡―葛洲坝梯级出力随坝间水位变化的关系式,分析了坝间水位与梯级出力之间的关联,可为坝间水位精细化调控提供参考。     

金沙江下游梯级水库发电出力区间优化研究

传统的水库调度单点最优决策常基于动态规划系列算法求解,据此改进得到的区间近优决策虽然提高了调度灵活性,但是受限于径流多样性与目标维度。采用随机径流模拟器扩展径流输入,构建梯级水库发电联合调度模型并结合“参数-模拟-优化”框架,对累积目标（多年平均发电量）、最值目标（最小出力）和阈值目标（出力保证率）进行稳健性优化,应用于金沙江下游梯级水库并探讨多个方案下的优化发电出力区间。结果表明：虽同为发电效益,最小出力目标与多年平均发电量、出力保证率目标依旧存在相互制约的关系;基于maximin指标优化可以提高最值目标的稳健性;折中方案在权衡多个目标的基础上可增加多年平均发电量93.2亿kW·h(+4.96%),采用20%～80%分位数归纳折中方案的坝上水位柔性决策区间,可指导金沙江下游梯级水库发电联合调度运行。     

高水电比重系统中梯级水电群与风光电站协调调峰优化运行策略

全球环境和气候问题的加剧,凸显了发展以水电、风能和太阳能为主的清洁能源的迫切性.在高水电比重系统中,梯级水电站需要同时承担峰荷和基荷,如何协调梯级水电站与间歇性风光电站的出力用以优化调峰能力具有重要意义.在此背景下,考虑风光电站出力的不确定性,提出梯级水电群与风光电站协调调峰优化运行策略,一方面利用梯级水电群出力可调的...     

三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成研究的现状与展望

三峡—葛洲坝梯级水利枢纽是长江中下游重要的水利工程,三峡—葛洲坝梯级水利枢纽的联合调度不仅是实现长江中下游水资源可持续利用的基础和典范,也是实现整个流域范围内水文补偿、库容补偿、电力补偿、提高系统可靠性及综合利用效益的必要条件,由此,对三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成涉及的水文、调度等问题进行评述以了解现状、展望未来非常必要。在探讨三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成研究意义的基础上,对涉及的气象水情自动测报系统研究、流域梯级调度、水库汛限水位动态控制研究、大型水库生态调度研究、特大型水电站考核评估等研究现状进行评述,指出了三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成研究亟待解决的问题,对三峡—葛洲坝梯级水利枢纽调度技术集成及类似方面研究与实践有指导作用。     

基于嵌套优化的梯级水电站日总负荷分配研究

电力电量平衡是电力调度部门进行效益均衡,合理安排电站运行的重要手段。梯级水电站水力联系紧密,经常作为一个整体参与全网电力电量平衡。针对梯级水电站整体参与电力电量平衡后,总负荷在梯级水电站间的协调分配问题,本文建立了梯级水电站短期日总负荷分配模型,为了在负荷分配的过程中同步得到梯级各电站的优化运行方案,提出了模型求解的嵌套优化算法,算法以梯级总蓄能最大为外层优化,寻优计算过程中嵌套以发电量最大化为目标的短期优化计算单元为内层优化,外层优化实现了日总负荷在梯级各电站间的合理分配,同时内层优化计算单元实现了各电站优化运行方式的生成。以大渡河大岗山及以下梯级水电站为例选取了典型日进行实例计算,计算结果表明：优化分配方案通过控制性水库的水量调节作用满足日总负荷目标要求,同时其余调节能力较弱的水库日初末水位保持一致,且日内水位变化过程较为合理,有效利用了水库的调节能力;另外梯级各站均无不合理弃水,负荷过程在同一峰平谷时段内平稳,并且满足一定的峰谷比的要求,能为电网制定并下达梯级发电计划提供实用参考。总体来看,本文提出的日总负荷分配模型与嵌套优化计算方法原理简单、易于操作,能够实现梯级电站间的水量电量的合理匹配,达到高效利用水能资源的目的。     

小型水电站水库优化调度新模型探讨

针对目前水电站水库优化调度计算中 ,电站出力系数和水头损失近似取值或计算导致优化计算结果并非真正最优的问题 ,提出了小型水电站水库优化调度新模型 .该模型以水库优化调度模型为主模块 ,以水电站厂内优化运行为子模块 .在用动态规划求解主模块过程中 ,调用水电站厂内优化运行子模块 .由于子模块以机组的实际动力特性为依据 ,而且将电站引水系统和尾水系统由于机组组合方式不同所出现的不确定因素纳入优化设计之中 ,可有效地解决电站出力系数和水头损失近似计算的问题 ,且计算结果更加准确、可靠     

小型水电站水库优化调度新模型探讨

针对目前水电站水库优化调度计算中,电站出力系统和水头损失近似取值计算导致优化计算结果并非真正最优的问题,提出了小型水电站水库优化调度新模型,该模型以水库优化调度模型为主模块,以水电站厂内优化运行为子模块,在用动态规划求解主模块过程中,调用水电站厂内优化运行于模块,由于子模块以机组的实际动力特性为依据,而且将电站引水系统和尾水系统由于机组组合方式不同所出现的不确定因素纳入优化设计之中,可有效地解决电站出力系统和水头损失近似计算的问题,且计算结果更加准确,可靠。     

基于精细化模拟的溪洛渡-向家坝梯级电站最优控制水位

针对传统方法中利用出力系数计算的出力结果难以满足工程实际要求的问题,结合电站的机组特性,建立基于机组预想出力方式和基于机组最优分配方式下的精细化发电模型,并对溪洛渡-向家坝梯级电站的机组开机顺序、人工出力约束和电站"一厂两调"等运行状况进行相应精细化模拟.在此基础上,考虑金沙江流域溪洛渡-向家坝梯级电站存在尾水顶脱现象,研究向家坝电站运行水位对梯级电站出力的影响,制定不同运行工况下的向家坝电站最优控制水位,以指导梯级电站的经济运行,实现发电效益最大化.     

市场环境下梯级水电站间发电补偿效益研究

为解决现有梯级水电发电补偿效益核定办法及分摊方法存在的不足,提出了基于“核定电量”概念的补偿效益计算法,建立了能够同时兼顾各电站主观偏好且保持群体一致性的效益协调分摊模型。新计算法考虑到了市场环境下各电站的分期电价差异和电网对其增发电量的吸收约束,使得基于梯级实际联合运行结果和核定电量计算结果得到的补偿效益更贴近实际。新模型依据各方协商确定的分摊原则,先以单站分摊比例最大为目标求得个体偏好下的分摊原则权重向量,然后按照群体一致性原理求解各分摊原则的群体权重,最后以距离不同分摊原则的分摊结果最近为目标计算各电站的分摊比例,整个过程采用改进单亲遗传算法求解相关优化目标,参数少、操作简单、易于控制。实例计算结果公平、合理,易于各方接受,可为不同主体的梯级水电联合调度增发效益补偿提供参考。     

基于优化组合方案的梯级水库泄洪闸门数字化及其应用

水库防洪优化调度不仅能减少洪水灾害,而且还能实现洪水资源化,提高水库的运行效率。但是以往的流域梯级水库的联合防洪调度研究往往只计算水库泄洪流量过程,没有考虑泄洪闸门的具体操作情况。根据闸门运行要求,总结水电站的闸门启闭条件,并制定泄洪闸门数字化表格。闸门数字化表格用来解决闸门泄流的约束问题,数字化表格过程需要计算若干个子单元,每个单元为计算在给定的水位下,由特定的流量范围内的闸门组合组成,每个单元里面有多种不同类型的组合方式,每种组合方式下有多个代表性闸门组合。应用数字化表格可依据水电站的期望下泄流量,采用二分法搜寻闸门组合方案,选取闸门开度离差平方和最小和闸门开度变化个数最少作为目标函数,并对闸门下泄流量与多步骤逐步优化算法计算的流量间的误差进行修正,进行水电站泄流量实时分配,更快速准确地对闸门开度进行调整。结合某流域下游梯级水库洪水优化调度进行了实例计算,考虑闸门运行的防洪优化调度的下泄流量较原电站实际运行的下泄流量均匀,并且通过对相邻两时段闸门开度的比较和优化,减少了电站闸门开启次数,获得的优化调度闸门运行优于实际调度情况,结果表明泄洪闸门数字化表格方法正确。