基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法

针对降雨预报不确定性带来的汛期预泄风险问题,提出基于CFS预报产品的水电站水库预泄决策方法。利用CFS历史预报数据,建立不同预见期特定预报降雨条件下的实际降雨和入库流量的概率分布,计算不同库水位和发电决策组合下的弃水风险率。在常规调度的基础上,根据CFS降雨预报信息,以弃水风险率为决策依据,以优化的弃水风险率阈值为预泄幅度的定量指标进行调度。实例研究表明,该方法简便易行,充分利用了降雨预报信息,在汛期可提供定量化预泄决策,兼顾了效益与风险,达到了减小弃水的同时增大发电量的目的。     

水库水沙多目标联合优化调度研究

针对水库运行中蓄水与排沙的矛盾,兼顾水库防洪、发电、航运及长期利用的综合运用目标,利用多目标决策方法建立了水库水沙多目标联合优化调度模型,即汛期采用分级流量原则控制水位运行,制定分级流量与对应的运行水位,通过水库发电调度与泥沙冲淤计算的耦合,计算在约束条件下水库的发电量、泥沙淤积量及长期综合效益。将该模型应用于三峡水库综合运行研究中,汛期按分级流量原则控制水位运行50年。计算结果表明,与原设计水位运行方式相比,汛期分级流量运行的综合效益增加6.324%、发电量增加5559%、泥沙淤积量仅增加0.148%,可见水沙联合调度的汛期分级流量运行方式能充分发挥三峡水库的综合效益。     

官地水库汛期发电优化调度方案研究

为增加水库的多年平均发电量,以官地水库为例,利用电站特征水位、库区回水和移民成果、下游河道防洪现状及洪水预报情况,拟定了根据洪水预报流量确定汛期运行水位的分级预报预泄方案,根据预泄能力约束将汛期运行水位控制在一定范围,在预报流量较大时将水位逐级预降下来,在预报流量较小时将水位逐级回蓄上去。实例应用结果表明,利用汛期发电优化调度方案进行调度后,多年平均发电量由118.7×108kW·h增加为127.6×108kW·h,兴利效益明显,且在一定范围内洪水预见期越长,优化调度方案的发电量越大,但当洪水预见期增加到10h后,库区淹没和电站下游防洪安全会制约发电量的增加。     

龙羊峡水电站水光互补优化调度研究

针对光伏发电大规模并网后水电站如何运行才能有效减小光电不稳定出力对电网造成的影响问题,建立了光伏发电出力预测模型及龙羊峡水光互补短期优化调度模型,采用改进的逐步优化算法对模型进行求解,设置了6种情景分析水光互补效果。结果表明,汛期或非汛期调度期内的龙羊峡水库水位在相应时段允许范围内,优化后的水光互补系统均不存在弃水仅产生少量的弃光。研究成果为光伏大规模并网后的水光互补短期优化调度方式提供了参考依据。     

考虑动态出力系数的某水库优化调度模型及应用

针对综合出力系数是水电站高效运行的重要动态参数且现有研究中多采用定值、过于理想化的问题,建立考虑厂内经济运行和动态出力系数的某水库优化调度模型,并应用遗传算法求解。对某水库的优化调度结果表明,采用动态出力系数的优化调度模型效益提升相较于定出力系数更优,发电效益最大可提升5.15%,达到了高效发电的目标,可为水库日常调度提供参考。     

考虑动态出力系数的某水库优化调度模型及应用

针对综合出力系数是水电站高效运行的重要动态参数且现有研究中多采用定值、过于理想化的问题,建立考虑厂内经济运行和动态出力系数的某水库优化调度模型,并应用遗传算法求解。对某水库的优化调度结果表明,采用动态出力系数的优化调度模型效益提升相较于定出力系数更优,发电效益最大可提升5.15%,达到了高效发电的目标,可为水库日常调度提供参考。     

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.     

沅水流域梯级电站优化运行方式与效益分析

分析了当前丰枯、峰谷电价条件下沅水流域梯级电站联合调度方案以及优化运行产生的效益,提出了三板溪、托口、五强溪等调节能力较强的水库的水位控制方案,得出了相应的发电量和发电收入过程。同时分析了在优化运行情况下沅水全流域梯级电站对提高下游防洪能力所起的作用以及增加的发电效益。研究结果对沅水流域水库联合调度和水资源利用具有指导意义。     

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。     

单库单向运行潮汐电站发电量最大化计算模型及应用

潮汐电站一直存在资源利用率不高的问题,在电站建设初期当机组选型确定时,制定合理的水库蓄、放水计划,可在不增加投资的前提下获得更多的发电效益。为此,以国内某潮汐电站为例,根据各时刻机组发电流量的不同制定运行方案,基于动态规划法建立了单库单向运行潮汐电站发电量最大化计算模型,并利用龙格库塔算法,结合Matlab软件模拟了各时刻水库水位变化过程,求解了各运行方案的发电量值。计算结果表明,受潮汐水位及机组特性的控制,电站发电量的多少取决于发电流量在各时刻的分配,流量最大运行方案发电量明显大于效率最优运行方案,而发电量最大运行方案流量分配介于效率最优运行和流量最大运行之间。     

基于一维水沙模型的多沙水库分期汛限水位选择

为提升多沙水库的发电效益、选择合适的分期汛限水位,应用一维非均匀流不饱和输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,模拟了该水库在多种拟定分期汛限水位方案下水流、泥沙等因素的长期变化过程,计算了各方案总库容、有效库容淤损率及多年平均发电量等指标,并综合考虑提升水库发电量和保证水库防洪安全方面目标对各方案进行比选,确定了该水库的最佳分期汛限水位方案。该方案可在一定的泥沙淤积水平年内提升水库的发电效益,并通过预泄调洪方式以保障其防洪安全。     

水电厂发电效益评价模型及其应用

针对现行水电厂发电效益评价方法存在的问题,提出了水电厂发电效益评价模型,该模型在已知实际入库流量和电网的峰—谷、丰—枯电价基础上,综合考虑各时段水电厂可用机组台数、机组容量、水库水位、过机流量等约束条件,以年度发电效益最大为目标,优化计算水电厂理想发电收益动态线及电量动态线,并与水电厂实际发电收益及电量对比分析电量及效益差率。实例应用结果表明,电量差率和发电效益差率可直观反映水平厂年度及各月电厂发电任务实际完成情况,对水电厂年度效益评价与绩效考核均起到了较好的指导作用。     

糯扎渡水电站进水口叠梁门分层取水设施运行方式研究

鉴于糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的建设和运行管理缺乏经验,通过河道天然水温数据统计分析和水库水温分布结构预测,确定了糯扎渡电站进水口叠梁门分层取水设施的运行时段、运行水位、下泄水温的调控目标,并结合电站发电、防洪及航运等多目标水库运行要求,明确了进水口叠梁门分层取水运行方式,为电站投运后叠梁门多层取水提供了依据。     

潘口水库蓄水运行对黄龙滩水电厂中长期发电调度的影响

堵河中下游的潘口水库正常蓄水运行后,将会对下游的黄龙滩水电厂发电调度产生较大影响。在潘口水库调度方式确定的情况下,利用有、无对比法,采用调度图和离散微分动态规划算法,研究了潘口水库正常蓄水运行后在丰、平、枯三个典型年对黄龙滩水电厂中长期发电调度的影响。结果表明,潘口水库的调蓄可明显提高平水年黄龙滩水电厂的发电量,降低其年发电耗水率;对于丰水年和枯水年,潘口水库调度期期初水位高于345 m时也可在一定程度上提高其发电效益;在潘口水库调度期期初水位低于345 m时,黄龙滩水电厂宜采用优化调度方式,并尽量提高其期初水位至245 m以上。     

基于多元GARCH-VaR的水电站短期发电风险调度

发电风险调度是电力市场下水电企业风险规避及管理的一种方式。基于VaR风险测量理论,在水电站短期优化调度中考虑电价风险,提出了更易理解、更具有可操作性的风险收入指标,并将GARCH-VaR电价风险测量模型与水电站短期优化调度模型有机耦合,建立了多元的GARCH-VaR发电风险调度模型。通过实例分析得到两种极端风险调度下的出力组合方案,同时还可以根据不同的风险水平和收入期望设置风险收入限额,得到同一风险下的最优组合解,为水电站参与市场竞争、短期发电风险管控提供了决策依据。     

基于水电站大坝的太阳能融合型并网发电系统研究与应用

针对双可再生能源融合发电模式的诸多技术难题,提出了一种在水电站大坝上建设太阳能电站并进行融合发电的创新模式,重点突破了水电与太阳能发电共享型控制技术、光伏逆变谐波抑制技术、无功补偿和共享型直流技术等技术难题。水电和太阳能发电共享型控制技术实现了水电现地控制单元、太阳能现地控制单元、共享型公用现地控制单元的分布式构架;实现了光伏对水电的逆变谐波抑制和无功补偿装置的研发;实现了太阳直流技术补偿水电站直流系统。应用实践表明,太阳能与水能融合发电模式可节约投资、增加无功补偿效益、减少国土资源的占用,是双可再生能源融合发电的创新性应用,具有很好的推广价值。     

短期水电优化调度系统设计与开发

大规模水电站群联合优化调度运行对于水电厂自身和电网安全稳定运行至关重要,需制定高效实用的水电站短期发电计划指导其运行。因此,该系统研发了一套基于B/S模式的短期水电优化调度系统,阐述了该系统的总体功能设计和关键实现技术。系统应用表明,该系统具有友好的人机交互界面、良好的健壮性和可扩展性,为制定短期水电系统联合优化发电计划提供了便利。