三峡-葛洲坝梯级电站两坝间水位优化控制研究及效益分析

针对三峡-葛洲坝两坝间水位控制对梯级电站发电量影响的问题,以日为单位,以单台机组为调度单元,建立了基于梯级电站发电精细模拟的三峡-葛洲坝日优化调度模型,运用模型进行大量模拟计算,分析了在三峡水库不同运行水位、不同出库流量下两坝间水位变化对梯级电站发电量影响的规律,得出了最优水位控制表.采用多年平均来流资料进行估算,水位最优控制下梯级电站年多增电量达12亿kW·h.     

三峡水库正常运行期入库流量计算方案分析

总结了三峡水库正常运行期的坝前水位一般控制规律,阐述了三峡库区动库容对其入库流量计算的影响。根据三峡水库的调节性能和坝前水位控制规律,将水库的坝前蓄水状态分为3个等级,并分析了各蓄水等级下的入库流量最佳计算方案,有效解决了入库流量的锯齿跳变问题,符合实际。     

大渡河梯级电站群实时负荷智能调控技术研究

针对高强度调峰调频需求下的巨型梯级水电站群联合运行所涉及到的实时调度问题进行了深入研究,提出一种厂网协调模式下的梯级水电站群负荷智能调控技术。以径流式电站水位安全控制及梯级总负荷调节快速响应为目标,融合出力、水量、流量等10类约束,通过分层控制原理建立模型簇,实现了瀑布沟、深溪沟、枕头坝梯级总负荷的站间实时智能分配、经济运行。大渡河成为国内第一家实现多电站"一键调"的大型流域,取得了良好的示范效应。     

三峡水库动库容特征及其在防洪调度上的应用:1.库水位调度控制的灵敏性

根据水库水动力特性分析和数值模拟研究,三峡水库表现出河道型水库所具有的动库容特性,水库水面线不呈水平,坝前水位变化与库容变化不同步,按照静库容曲线计算出的水库蓄泄水量偏差可达50%以上。研究还发现,相对于水库巨大的库容变化的"惯性",坝前水位随水库下泄流量的变化比较快,通过水库的蓄放水调度可以很容易地控制坝前水位的变化,三峡水库汛期调度具有较大的灵敏性。这个特征对于三峡水库的防洪和兴利调度具有重要的价值。     

三峡水库动库容特征及其在防洪调度上的应用:2.动态汛限水位调度方法

根据水库水动力特性分析和数值模拟研究,三峡水库表现出河道型水库所具有的动库容特性,水库水面线不呈水平,坝前水位变化与库容变化不同步,按照静库容曲线计算出的水库蓄泄水量偏差可达50%以上。研究还发现,相对于水库巨大的库容变化的"惯性",坝前水位随水库下泄流量的变化比较快,通过水库的蓄放水调度可以很容易地控制坝前水位的变化,三峡水库汛期调度具有较大的灵敏性。这个特征对于三峡水库的防洪和兴利调度具有重要的价值。     

三峡梯级和清江梯级水电站短期联合优化调度方法研究

针对清江高坝洲水电站下游水位流量关系受长江顶托影响和梯级水库间流量传播处理问题,建立三峡梯级和清江梯级水电站短期联合优化调度模型。根据实测资料构建受长江顶托的高坝洲水电站下游水位流量分段函数关系;采用相关分析法对梯级间实测数据进行率定,构建线性回归方程处理梯级间流量传播的计算。运用正弦轮盘赌选择算子的自适应遗传算法求解模型,克服单纯轮盘赌对适应度非负的要求。不同量级典型日流量过程模拟调度结果表明：三峡梯级和清江梯级联合调度效益增加明显。研究成果对未来三峡梯级与清江梯级水库群日发电计划的编制有借鉴意义。     

葛洲坝水电站下游水位经验计算方法探索

为指导三峡 — 葛洲坝梯级高效调度运行,充分考虑下游水位与出库流量的不同步现象,根据下游水位的指数消减特征,提出了以出库流量作为输入因子的下游水位经验递推方法。实例表明,采用该方法后,葛洲坝水电站下游水位计算的准确度和精度分别提高了20.8%和36.8%;另外,该方法在小误差出现概率、大误差持续时间、极端误差出现次数等方面的表现均优于尾水位曲线法。     

短期梯级水电优化调度的逐次逼近法

受到水电站的出库流量的影响,梯级水电站间的水流滞时是动态变化的,如果将水流滞时作为常数考虑,会导致水电优化调度结果的偏差。将水流滞时表示成电站出库流量的函数形式,建立了考虑动态水流滞时的短期梯级水电优化调度模型。动态水流滞的引入,使得短期梯级水电优化调度中的优化变量在大小和时间两个维度上变化,采用常规算法直接求解困难。针对所建立模型的特点,提出了结合逐次逼近法和混合整数线性规划法的求解方案,以逐次逼近法构造了逐步逼近精确水流滞时的迭代流程,迭代流程中每次迭代为一个常规短期梯级水电优化调度问题,采用混合整数线性规划法进行求解。一个两电站测试系统和某8水库的实际梯级水电系统的算例结果表明了所提出模型和方法能够有效提升梯级水电系统的经济效益。     

短期梯级水电优化调度的逐次逼近法

受到水电站的出库流量的影响,梯级水电站间的水流滞时是动态变化的,如果将水流滞时作为常数考虑,会导致水电优化调度结果的偏差。将水流滞时表示成电站出库流量的函数形式,建立了考虑动态水流滞时的短期梯级水电优化调度模型。动态水流滞的引入,使得短期梯级水电优化调度中的优化变量在大小和时间两个维度上变化,采用常规算法直接求解困难。针对所建立模型的特点,提出了结合逐次逼近法和混合整数线性规划法的求解方案,以逐次逼近法构造了逐步逼近精确水流滞时的迭代流程,迭代流程中每次迭代为一个常规短期梯级水电优化调度问题,采用混合整数线性规划法进行求解。一个两电站测试系统和某8水库的实际梯级水电系统的算例结果表明了所提出模型和方法能够有效提升梯级水电系统的经济效益。     

考虑动态水流滞时的梯级水库群日优化调度

梯级水电站水库群短期优化调度中,通常忽略梯级水库间水流滞时的影响或将其作为常数进行考虑,实际上水流滞时是随着上级水库出库流量大小、河道槽蓄状态、区间入流等因素动态变化,想要准确预测下级水库入流是存在困难的。因此,采用多种方法筛选出影响下级水库入库流量的主要因素作为输入,利用神经网络建立输入与下级水库入库流量之间的动态函数关系。以锦东和官地水库梯级为例,建立考虑动态滞时的梯级水电站水库群日优化调度模型,并采用逐次优化法对采用动态滞时与固定滞时的优化方案进行求解和对比分析。结果表明：与固定滞时相比,动态滞时下能够更准确地描述梯级水库间的水流联系,同时能够在一定程度上增加梯级水电站水库群发电效益。     

三峡-葛洲坝梯级水库调度对坝下河流的生态水文影响

本文以1901-2002年宜昌水文站日流量作为三峡水库的入库流量,模拟三峡-葛洲坝梯级水库正常运行后的泄流过程,采用水文变化指标法和变化范围法,评估调度对葛洲坝下游河流33项生态水文指标的影响.研究表明:梯级水库运行将坝下河流月均流量在10月份显著降低、5月和6月上旬明显增加、1～3月份普遍增至5000m3/s左右;年...     

考虑水流滞时的梯级水电日优化调度模型

提出了考虑水流滞时的短期梯级水电日优化调度模型。将水流滞时表示成平均出库流量的非线性函数形式,以反映梯级水电站间水流滞时的动态特性。同时,提出了针对复杂的水流滞时、水电转换、分段出力限制等非线性函数线性函数线性化建模的新方法,通过引入多组状态变量及相关约束,将梯级水电日优化调度问题转换为线性混合整数规划问题,最后,采用CPLEX商用软件包进行求解。通过对包含13个水库、44台机组的梯级水电系统的算例分析,验证了模型的合理性和方法的有效性。     

基于聚类分析和决策树的“一库多级”水电站日调度方法

一库多级"流域梯级因下游电站对上游水库发电放水的高敏感性使得梯级短期发电计划安排面临很大难度。该文从实用性出发,利用知识发现技术,提出耦合聚类分析和决策树的梯级水电站群短期发电调度方法。采用线性回归确定上下游电站间的电量匹配关系,以此为基础,从海量实际数据中聚类得到各电站的典型出力曲线,并将影响发电调度的日计划电量、库水位、电网特性等因子,与典型出力过程进行分类训练,构建梯级发电调度决策库,以便于采用决策树方法快速确定上下游水电站的联合调度方案,最后引入约束修正策略进行出力微调,以保证结果可行性。通过红水河干流天生桥"一库两级"电站日发电调度验证,结果表明该方法能够根据发电边界条件快速得到梯级水电站发电调度计划,并能够与实际出力过程保持较好的一致性。     

梯级水库综合利用调度的动态规划方法研究

黄河上游梯级水库水电站群承担发电、灌溉、防洪、防凌等任务,是目前国内综合利用要求最多的梯级水电站群。本文针对该系统的特殊要求,建立了含有水位、流量和出力等式约束的梯级优化调度模型,目标函数为兼顾保证出力要求的发电量最大,采用约束惩罚法将等式约束转化为目标函数的一部分,然后应用DP-DDDP组合算法求解。研究表明,这种方法可以有效地求解具有复杂、多变约束条件的长期联合优化调度模型。     

三峡水库动态汛限水位控制范围探讨

为了充分发挥三峡水库的防洪兴利效益，将当前单一汛限水位控制的运行方式改为动态汛限水位控制是必要的，也是可行的。在满足水库下游防洪标准和允许水库下泄安全流量要求的前提下，对主汛期和汛末期分别采用预泄方式和预蓄方式进行调洪演算，研究不同动态汛限水位控制范围的影响，得到了符合水库实际调度的动态汛限水位控制范围。结果表明，三峡水库实施动态汛限水位控制的运行方式，既可以避免抬高汛限水位引起的防洪风险，又能增加水库兴利效益。     

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。     

黄河上游梯级水库防凌调度问题浅析

每年11月到次年3月，黄河上游梯级水库承担宁、蒙河段的防凌任务，为了保证防凌安全，刘家峡水库出库流量受到限制，从而限制了梯级水电站发电量，影响梯级水库运用灵活性，对电网安全经济运行带来一定的影响。本文从防凌安全和电网安全经济运行方面的诸多问题进行分析，提出了合理处理防凌与电网的矛盾的可行性方案。     

乌江梯级水库群优化调度规律研究

梯级水库群优化调度规律是指导梯级水库群优化运行的重要工具。本文应用概率统计法和相关分析法对乌江流域的兼顾保证出力发电量最大计算结果进行统计归纳,通过引入经验频率分析了各库在不同调度期的水位变化规律和建立时段平均出力与本时段可用水量相关关系图来研究各库在不同调度期的发电规则,为挖掘梯级水库长期运行结果中蕴藏的潜在规律提供了一种方法。通过对乌江梯级各库水位变化规律和发电规则的研究,为乌江梯级水库群优化运行提供了理论支撑。     

萧山电厂除氧器和凝结水水位智能控制

中小型机组的除氧器和凝汽器水位通常采用单回路ＰＩＤ调节。由于两水位间存在密切的耦合关系 ,因此 ,这种调节系统往往无法长期投入自动运行 ,而采用智能控制技术 ,为除氧器和凝汽器的水位联合控制提供了新的途径。除氧器水位和凝汽器水位是一个多变量控制对象 ,凝结水流量同时影响除氧器和凝汽器水位。除氧器水位受给水流量与凝结水流量的影响 ,凝汽器水位取决于凝结水流量与凝汽量和锅炉补给水量的平衡。在负荷变化不大时 ,凝汽量基本不变 ,凝汽器水位取决于凝结水流量与锅炉补给水量的平衡。由于锅炉补给水流量只有凝结水流量的 1/2 ,故…     

雅砻江–金沙江–长江梯级水电站群联合调度图研究

水库调度图是水库运行的重要指导工具,现有研究主要集中在单库调度图或单梯级联合调度图,针对多子梯级水电站群联合调度图研究较少。本文围绕雅砻江–金沙江–长江梯级水电站群联合调度问题,考虑以子梯级龙头电站作为各子梯级调控主导电站,结合二滩、溪洛渡、向家坝和三峡水电站单库调度图,以"龙头电站水位-梯级总出力"形式编制形成各子梯级初步调度图;在此基础上,结合水库蓄放水判别系数K值的梯级出力分配方式,提出基于联合调度图的梯级电站模拟调度规则,以子梯级和整个流域梯级水电系统多年平均发电量最大为目标,建立梯级水电站群联合调度图优化模型,采用自适应离散微分逐步优化算法进行模型求解,获得雅砻江-金沙江-长江梯级水电站群最优的联合调度图,并进行整个流域水电站群联合调度模拟。计算结果表明,该联合调度图可以在兼顾各子梯级保证出力的同时,有效增加整个流域水电系统的总发电效益。