黄河干流梯级水电站补偿调节方案评价模型研究

本文针对黄河干流梯级水库电站补偿调节问题,生成了2020水平年共17个补偿调节方案;在此基础上,应用补偿调节仿真模型,获得了17个方案的补偿调节结果;通过定性与定量分析,构建了评价指标体系;运用系统科学的理论和方法建立了确定性评价与风险分析模型,并引入近似理想解方法对黄河干流梯级水库电站补偿调节方案进行了综合评价,推荐了最优方案.结果表明,本文建立的补偿调节方案评价模型是合理可行的.     

不同水平年梯级水库电站补偿调节效果对比分析

为了分析梯级水电站的补偿调节效果,有必要对补偿调节方案进行评价.本文首先针对黄河干流梯级水库电站补偿调节问题,生成了2010、2020水平年的36个补偿调节方案;采用黄河干流梯级水库补偿调节仿真模型,获得了36个方案的补偿调节结果;运用层次分析法建立模型对补偿调节方案进行了评价研究,推荐了最优方案,并对不同水平年初始方案和推荐方案的补偿调节效果进行了系统的对比和分析.结果表明,补偿调节对经济、社会以及生态环境的协调发展是有利的.     

不同水平年黄河上游梯级发电补偿效益的动态计算

针对以往补偿效益的研究都是静态计算而言,本文结合不同水平年黄河干流梯级的滚动开发规划,考虑不同年代补偿效益的动态特性,采用黄河干流梯级水库补偿效益的仿真模型,计算了2000、2010以及2020三个水平年黄河上游径流式梯级电站的发电补偿效益.     

黄河上游梯级水库群大气环境补偿效益计算

给出了水库大气环境补偿效益的内涵和计算方法.分析了黄河干流梯级水库补偿调节系统,建立了不同目标相耦合的梯级水库补偿调度模型,并进行了求解.在此基础上,研究了2000现状年和2010、2020水平年龙、刘两库的大气环境补偿效益及其动态变化规律.结果显示,在2000现状年和2010、2020水平年下,龙、刘两库的大气环境补偿效益分别为3556.74万元、3640.68万元和2994.57万元;龙、刘两库对干流梯级水库的大气环境补偿效益与龙羊峡水库自身大气环境补偿效益变化规律相同,都足先增大后减小,而刘家峡水库大气环境补偿效益随时间推移呈下降趋势.     

梯级水库群运行模式及合作效益分配研究

我国是水能资源最丰富的国家,梯级水库群开发是水能资源充分利用的必要形式,梯级水库的不同调度模式对梯级总效益的发挥起着重要的作用.本文以黄河上游干流梯级水库群为例,分析了梯级水库群中各水库单独调度,具调节能力的水库与其下游相邻的径流式水库联合调度和全梯级联合调度三种运行模式,建立了相应的数学模型,并对各模型进行了求解,得出了某情况下三种运行模式各水库所创造效益的情况,并探讨了联合调度所产生收益的分配系数法和Shapley值分配方法.指出按照Shapley值方法分配合作收益对各参与水库都是公平、合理的,各水库对合作均有参与的积极性,从而促进水库群联合调度,有利于实现梯级水库群总效益最优的目标.     

梯级水库下游工程施工导流流量优化设计研究

通过汛期临时改变梯级水库上游可调节水库运行方式,提出减小梯级水库下游工程施工导流流量的优化设计方法,并以黄河上游积石峡水电站施工导流流量的优化设计为例进行分析计算.     

梯级水库汛限水位动态控制域计算方法研究

针对共同承担下游防洪任务的梯级水库,建立了基于库容补偿的梯级水库汛限水位动态控制域计算方法;分别建立了上、下库有富余防洪库容情形下的防洪库容置换模型,并从防洪有利和蓄水有利角度建立了改变上库出库过程的调度策略;以滹沱河岗南-黄壁庄梯级水库为例,建立了有富余防洪库容的水库水位与关联库汛限水位抬升值之间的关系,取得了合理的结果。     

黄河上游梯级水库防断流补偿效益计算

为完善水库补偿效益计算,文章提出水库防断流补偿效益内涵,采用黄河干流梯级水库补偿调度仿真模型,研究了2000、2010和2020不同水平年龙、刘两库防断流补偿效益及其动态变化规律.结果显示,在2000、2010和2020不同水平年下,龙、刘两库补偿系统的防断流补偿效益分别为0.694亿元、1.083亿元和-1.337亿元,变化规律是先增大后减小.     

龙羊峡水电厂调峰情况及改进意见

龙羊峡水电站位于黄河上游,青海省海南藏族自治州共和县境内。控制流域面积131420平方公里,占全流域的18％左右。水库正常高水位2600米,相应库容247亿立方米。调节库容193.5亿立方米,是一多年调节水库。运行初期由于受近坝滑坡体的影响,要求水位控制在2575米以下,相应库容160.3亿立方米。电站装机128万千瓦,多年平均发电量59.42亿千瓦时。(初期为49.45亿千瓦时)龙、刘、盐、八、青梯级电站联调保证出力为127.81万千瓦,发电保证率90％,其中龙羊峡为45.46万千瓦(联调执行数据)。 龙羊峡工程开发目的是以发电为主,综合利用,与刘家峡水库联合调度后,可兼顾下游的灌溉,城市工业供水、防洪、防凌等任务。作为龙头的龙羊峡水电站除自身的巨大发电效益外,通过水库的调节作用提高了下游刘家     

西线南水北调对黄河中游北干流开发利用的影响

分析了黄河中游北干流的自然条件和开发运用现状 ,展望了西线南水北调实施后黄河中游北干流 6个梯级枢纽的开发利用前景 ,提出以梯级联调为主综合利用北干流水利资源的具体措施。     

梯级水库土石坝连溃模拟及风险分析

目前梯级水库群的建设开发越来越重要,但是国内外学者在这方面的研究还很少。针对这种现状,在DB-IWHR溃坝模型计算土石坝溃坝过程的基础上,通过调洪演算把上下游水库联系起来,建立了梯级水库土石坝连续溃坝模型。选取实例（唐家山—甲水库梯级水库）,在下游甲水库有预警、无预警和不同泄水能力等工况下,进行了连溃模拟及风险分析。结果表明用DB-IWHR溃坝模型模拟唐家山水库溃坝过程,流量模拟值与实测值吻合较好,但比实测值稍大;在梯级水库运行中,通过增加预警信号提前泄水和增大下游水库泄水能力可有效降低梯级水库连续溃坝的风险。     

基于逐步逼近思想的改进蓄能增量最大模型

传统蓄能增量最大准则未考虑水电站发电效率的影响,并以时段平均值近似计算蓄能增量,无法真实反映水电站调度目标。针对上述不足,首先引入能效系数来反映水电站对水能资源的利用能力,对传统蓄能增量最大准则进行了改进;其次采用逐步逼近算法对改进蓄能增量最大准则中各水电站的能效系数进行了优化计算,并建立了基于逐步逼近思想的改进蓄能增量最大模型;最后以堵河流域潘口、小漩梯级水库为研究对象进行了实例计算。结果表明,所建模型科学合理,通过模型计算能够有效提升梯级水库蓄能,增加梯级水电站的发电效益;相比于现有模型,该模型对应的优化效果更加明显,能够为“以电定水”模式下的生产实践提供更加有效的指导。     

金沙江中下游梯级优化开发模式探讨

随着长江上游和金沙江水利、水电梯级的逐步开发,从梯级整体效益出发,考虑梯级长期保持最大效益成为最重要和最值得认真研究的问题之一。本文结合金沙江中下游流域水沙特性和梯级水库开发特点,指出原开发模式存在的不足,提出金沙江梯级的优化开发模式-梯调方案。研究表明,梯调方案考虑了金沙江流域梯级开发的上下游互补及功能定位优化,最大限度满足流域的长远防洪、发电和减淤,对于流域长远利用和金沙江梯级开发和管理具有重要参考意义。     

Optimal operation of reservoirs for electric generation

Several tests have been performed with a simple test system under special conditions in order to highlight the influence of several factors including water head, discount rate, inflow seasonality, and system design. According to the results, reservoirs should operate at the highest possible storage level in order to maximize the generation efficiency of their associated power plants. This conservative behavior is shown to be the most economic for generation purposes. On the other hand, in a cascade system, the water head factor has the effect of specializing the behavior of the reservoirs. Reservoirs in the upper part of the cascade should play a regulation role while in the lower part of the cascade they should operate as run-of-river plants. These results have been verified on an actual large-scale hydroelectric system, the Brazilian South-Southeast Interconnected Electric System, composed of 51 hydro plants and 31 reservoirs     

梯级水电站水库水沙联合优化调度研究进展

水沙联合调度由于其多目标特性和求解的复杂性,一直都是水库调度中的难点。文中详细阐述梯级水库水沙联合优化调度的基本理论,并介绍了水库优化调度子系统和水库泥沙冲淤计算子系统,总结了水沙联合调度中多目标的选取、目标函数的建立及约束条件的制定等。探讨梯级水库水沙联合调节计算的常规算法和智能优化计算方法,并对子系统间的耦合机理、水沙的链接方式、多目标的处理方法等水沙联合调度中的关键问题进行了分析,提出了梯级水库水沙联合调度研究中一些有待深入研究的问题。建立水库群水沙联合优化调度模型,来定量地描述梯级水库联合调度运行规则、泥沙输移变化规律,实现兴利、防洪、泥沙输移等的最佳协调,成为有待进一步研究的重点。     

电力市场环境下多年调节水库年末消落水位研究

针对梯级水库中多年调节水库年末消落水位优选问题,结合电力市场环境下梯级水库中长期发电优化调度的特点,本文建立了电力市场环境下多年调节水库年末消落水位优选模型,并应用协同差分演化算法对模型进行了求解。通过乌江梯级水库实例验证,计算结果表明本文所提出的模型与求解方法具有可靠性与合理性,为电力市场环境下梯级水库发电优化调度提供了理论计算依据,具有应用推广价值。     

特约文章：梯级水库群大坝风险防控设计研究

梯级水库群大坝风险标准、风险防控设计方法及设计安全指标体系,是流域安全管理的基础。在系统研究国内外风险标准的基础上,提出梯级水库群社会可接受风险标准为10-6/a,可容忍风险标准为10-5/a;基于现行工程设计方法、相对安全率和贝叶斯网络理论,提出了“安全系数-可靠指标-年计失效概率”三位一体的风险防控设计方法。针对梯级水库群中,坝高超过200 m、库容大于10亿m3,或其溃坝将导致下游1级大坝连溃的控制梯级,按照工程等级划分和风险防控功能,定义为特等工程。特等工程的风险控制标准,为年计失效概率（1.0 ~ 5.0）×10-8,可靠指标为4.45 ~ 4.7,制定了包括防洪标准、抗震标准、裕富超高及泄洪设施要求的风险设计指标体系。这一研究成果填补了特高坝工程设计安全标准的空白,对梯级水库群风险防控理论研究及设计方法的发展具有重要的借鉴和参考价值。     

基于信息熵的梯级水库联合优化调度增益分配法

针对Shapley值法在求解多利益主体梯级水库联合优化调度增益分配问题中的局限性,引入基于信息熵的增益分配法,对乌江流域七座梯级水库联合优化调度的增益分配问题进行求解,并与指标分配法和Shapley值法的分配结果进行比较。结果表明,基于信息熵的增益分配法比Shapley值法需要的信息资料较少,计算效率高,可以得到合理且稳定的分配结果。该分配方法公平合理,避免了单指标分配法考虑问题不够全面的局限性,调动了水库参与梯级联合运行的积极性,有利于提高水电资源利用效率。     

产消型智能社区储能系统配置与运行联合优化

针对呈现生产和消费双重形态的智能社区,提出一种与社区内其他源-荷资源协同增效的储能系统配置与运行联合优化模型及其求解算法。计及智能社区可控负荷资源的分类调节特性和储能系统容量损耗特性,并考虑分布式光伏出力的不确定性,联合应用场景法和机会约束规划,建立随机优化模型,并将其转化为混合整数线性规划（mixed integer linear programming, MILP）模型以便求解。算例仿真分析了智能社区联络主网的变电容量、机会约束置信度、梯级利用电池对社区经济配置储能系统决策的影响。分析结果表明采用所提模型可计及可再生能源不确定性联合优化智能社区储能系统配置与运行策略。