奧地利多瑙河梯級(jí)水電站建設(shè)特色介紹

梯級(jí)水電站是指分布在一條河流的上下游有水流聯(lián)系的水電站群。梯級(jí)中的各級(jí)水電站可以是壩式水電站、引水式水電站或混合式水電站。若單獨(dú)開(kāi)發(fā),各類水電站有各自的優(yōu)缺點(diǎn),組成梯級(jí)水電站后,則可取長(zhǎng)補(bǔ)短,獲得梯級(jí)效益,如提高資源的利用率、協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾、縮短總體工期、

分布在一條河流的上下游有水流聯(lián)系的水電站群。梯級(jí)中的各級(jí)水電站可以是壩式水電站、引水式水電站或混合式水電站。若單獨(dú)開(kāi)發(fā),各類水電站有各自的優(yōu)缺點(diǎn),組成梯級(jí)水電站后,則可取長(zhǎng)補(bǔ)短,獲得梯

分布在一條河流的上下游有水流聯(lián)系的水電站群。梯級(jí)中的各級(jí)水電站可以是壩式水電站、引水式水電站或混合式水電站。若單獨(dú)開(kāi)發(fā),各類水電站有各自的優(yōu)缺點(diǎn),組成梯級(jí)水電站后,則可取長(zhǎng)補(bǔ)短,獲得梯級(jí)效益,如提高資源的利用率、協(xié)調(diào)水資源綜合利用之間的矛盾、縮短總體工期、減少總投資等。

針對(duì)黑河上游梯級(jí)水電站的開(kāi)發(fā)建設(shè),分析研究了工程建設(shè)對(duì)水文測(cè)報(bào)工作以及水文資料使用的影響,提出了減少影響的建議和措施。

張家河梯級(jí)水電站坐落在河欄鎮(zhèn)張家村，位于青鳳寺張家溝河上，電站利用引蘭入湯工程的引水流量發(fā)電，合理、充分地利用了現(xiàn)有的水能資源。張家河梯級(jí)水電站的建設(shè)提高了蘭河流域水能資源的開(kāi)發(fā)利用率，緩解了地方電網(wǎng)的矛盾，提高了地方電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。從技術(shù)角度分析，水電站的建設(shè)利大弊??；從環(huán)境角度看，水電站的修建是可行的。

以禮河梯級(jí)水電站由毛家村、水槽子、鹽水溝及小江4個(gè)水電站組成,是20世紀(jì)50年代在云南省會(huì)澤縣興建的跨流域開(kāi)發(fā)梯級(jí)水電站。以禮河梯級(jí)水電站以發(fā)電為主,毛家村水庫(kù)兼有灌溉效用。以禮河為金沙江一條支流,流域面積2558km~2,全長(zhǎng)122km,天然水面落差2000m,年平均雨量900mm。在水槽子

針對(duì)傳統(tǒng)優(yōu)化算法在求解高維、復(fù)雜梯級(jí)水電站發(fā)電調(diào)度時(shí)易出現(xiàn)“維數(shù)災(zāi)”，或陷入局部最優(yōu)解的缺陷，本文提出了免疫蛙跳算法（isfla）。該算法將克隆選擇算法嵌入到混洗蛙跳算法框架中，對(duì)混合之后的蛙群構(gòu)造子群體執(zhí)行免疫克隆選擇操作，同時(shí)使用改進(jìn)的最差解更新方式提高其局部搜索能力。應(yīng)用實(shí)踐表明，通過(guò)將isfla與標(biāo)準(zhǔn)混洗蛙跳算法、粒子群算法以及逐步優(yōu)化方法對(duì)比，isfla在求解梯級(jí)水電站發(fā)電優(yōu)化問(wèn)題時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。

田灣河為大渡河右岸的一級(jí)支流，干流長(zhǎng)84．5km，全流域面積1400km2，水力資源理論蘊(yùn)藏量為87萬(wàn)kw（包括支流環(huán)河）。

梯級(jí)水電站聯(lián)合發(fā)電調(diào)度的優(yōu)化模型的確定在整個(gè)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行中起著非常重要的作用。文中提出一種新的梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的調(diào)度準(zhǔn)則——以單位水體發(fā)電電價(jià)最高優(yōu)先發(fā)電,在此基礎(chǔ)上建立梯級(jí)水電站群聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型及其評(píng)價(jià)方法。首先建立基于四層水體的水庫(kù)能的水電站發(fā)電模型,在此基礎(chǔ)上提出單位水體發(fā)電電價(jià)的概念。建立優(yōu)化調(diào)度模型時(shí),將電力系統(tǒng)中的負(fù)荷變化和在電力市場(chǎng)機(jī)制下分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)的影響因素考慮在內(nèi)。該模型能較為客觀地反映梯級(jí)水電站運(yùn)行情況,能給系統(tǒng)調(diào)度員做出最佳調(diào)度決策提供一定的依據(jù)。優(yōu)化仿真計(jì)算結(jié)果證明該調(diào)度準(zhǔn)則具有可行性和適用性。

預(yù)報(bào)和調(diào)度是水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要高級(jí)應(yīng)用功能。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)和調(diào)度功能,必須研究和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用軟件。本文介紹了黃河上游梯級(jí)水電站短期(日)優(yōu)化調(diào)度軟件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用:短期優(yōu)化調(diào)度模型和廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型及相應(yīng)的算法;調(diào)度軟件的開(kāi)發(fā);軟件的功能及應(yīng)用。

云南省河流眾多,多屬山區(qū)河流,河道比降大,普遍存在泥沙含量高的問(wèn)題,因此解決好電站的取水防沙問(wèn)題往往是設(shè)計(jì)中需要著重考慮的,這一問(wèn)題在低壩有壓引水式電站顯得尤為突出。灑漁河梯級(jí)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中,配合模型試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,取得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為類似工程的取水防沙提供參考。

西營(yíng)河水能資源豐富,河道平均功率4.32萬(wàn)kw,理論蘊(yùn)藏電量為3.786億kwh,適合以水電為主的梯級(jí)開(kāi)發(fā)。首先介紹了西營(yíng)河水資源及水能資源概況、水文資料;其次,分析了水能開(kāi)發(fā)的任務(wù)和原則及探討對(duì)比了西營(yíng)河梯級(jí)電站開(kāi)發(fā)方案。并給出了較優(yōu)的5級(jí)梯級(jí)電站開(kāi)發(fā)方案。最后,提出一些該水電綜合開(kāi)發(fā)的建議。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,我國(guó)能源結(jié)構(gòu)也隨著不斷變化,水電資源作為一項(xiàng)重要能源,其發(fā)展好壞直接關(guān)系到我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展道路.梯級(jí)水電站作為水電的一種關(guān)鍵形式,必須對(duì)其進(jìn)行發(fā)電優(yōu)化調(diào)度,從而保證水資源得到合理利用.本文主要針對(duì)梯級(jí)水電站的主要特點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展方向,總結(jié)了我國(guó)的一些成果,并深入分析了其運(yùn)行過(guò)程中的主要問(wèn)題,通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度,提出了新的調(diào)度模型.

本文首先從目標(biāo)函數(shù)和約束條件兩個(gè)方面,介紹了梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度的各類數(shù)學(xué)模型.然后對(duì)目前研究比較廣泛的各類優(yōu)化算法進(jìn)行了綜述.最后指出隨著水電能源的開(kāi)發(fā),梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度下一步可能的發(fā)展方向.

對(duì)梯級(jí)水電站水能計(jì)算方程中各要素及梯級(jí)電站豐水期、枯水期、平水期的發(fā)電水頭和機(jī)組工作情況進(jìn)行了研究。以某梯級(jí)水電站為例,計(jì)算了無(wú)調(diào)度和有調(diào)度時(shí)的發(fā)電效益。結(jié)果表明:在不進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下,全年發(fā)電總量為316.75億kw.h;在進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下,全年發(fā)電總量為327.11億kw.h,增發(fā)效益為2.59億元,效益增加近3.3%。

提出一種應(yīng)用搜索法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法實(shí)現(xiàn)梯級(jí)水電站日經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型和算法。它既可用于實(shí)時(shí)的梯級(jí)水電站發(fā)電控制，又可用于控制梯級(jí)水電站日發(fā)電計(jì)劃。本數(shù)學(xué)模型和算法理論上嚴(yán)謹(jǐn)、計(jì)算時(shí)間比較短，能滿足實(shí)際運(yùn)行的需求，此模型和算法應(yīng)用于東江梯級(jí)電站、仿真計(jì)算的結(jié)果比較滿意。

介紹了目前國(guó)內(nèi)對(duì)于梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題的研究和實(shí)踐現(xiàn)狀,重點(diǎn)研究了優(yōu)化調(diào)度模型的建立和優(yōu)化算法。

介紹分析梯級(jí)電廠水電聯(lián)合調(diào)度的技術(shù)和策略,以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成原則。

據(jù)北極星水力發(fā)電網(wǎng)4月17日，國(guó)電大渡河流域水電開(kāi)發(fā)公司啟動(dòng)了《大渡河流域電站智能調(diào)度探索規(guī)劃（草案）》的編寫，標(biāo)志著該公司沿著水電站智能化建設(shè)的方向邁出了一大步。大渡河流域電站智能調(diào)度是基于電網(wǎng)智能化建設(shè)情況下，對(duì)流域化水電站集群的調(diào)度方式，可實(shí)現(xiàn)流域水能資源最大化利用，有效降低生產(chǎn)成本，改善電站與電網(wǎng)的協(xié)同響應(yīng)，大幅度提高生產(chǎn)效益。目前，大渡河公司建成了四川電網(wǎng)第一家大型流域梯級(jí)電站集控中心，率先實(shí)現(xiàn)龔嘴和銅街子電站“無(wú)人值班”（少人值守）遠(yuǎn)方智能控制和管理，并即將實(shí)現(xiàn)新投運(yùn)的大渡河瀑布溝和深溪溝電站遠(yuǎn)方智能控制和管理。大渡河公司智能調(diào)度探索主要沿著以下四個(gè)方面進(jìn)行：一是開(kāi)展智能調(diào)度的基礎(chǔ)建設(shè)。即在深入研究流域水文氣象特征的基礎(chǔ)上，開(kāi)展降雨智能化數(shù)值預(yù)報(bào)，提高徑流預(yù)報(bào)精度，延長(zhǎng)預(yù)見(jiàn)期，為發(fā)揮更大的發(fā)電效益創(chuàng)造條件。二是建設(shè)智能調(diào)度核心。即通過(guò)高效的優(yōu)化計(jì)算技術(shù)，融入自動(dòng)化發(fā)電控制，實(shí)現(xiàn)梯級(jí)發(fā)電計(jì)劃智能決策和發(fā)電過(guò)程智能控制，實(shí)現(xiàn)梯級(jí)電站間負(fù)荷優(yōu)化分配，減少棄水，降低耗水率，優(yōu)化電量結(jié)構(gòu)。三是抓住智能調(diào)度的重點(diǎn)。即開(kāi)展洪水資源化應(yīng)用研究，改變傳統(tǒng)防洪調(diào)度模式，合理利用洪水資源，減少棄水，提高水庫(kù)蓄滿概率。四是確立智能調(diào)度評(píng)估體系。即進(jìn)行調(diào)度過(guò)程動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，快速、客觀評(píng)估調(diào)度過(guò)程，確保調(diào)度過(guò)程達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，智能調(diào)度相關(guān)探索已經(jīng)正式啟動(dòng)，預(yù)計(jì)2014年進(jìn)入實(shí)施。

將蟻群優(yōu)化算法用于求解分時(shí)電價(jià)下梯級(jí)水電站間短期優(yōu)化調(diào)度模型,考慮市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下的電價(jià)和電量、水庫(kù)存水價(jià)值、水流時(shí)滯以及設(shè)備折舊等因素,建立了利益最大化為優(yōu)化準(zhǔn)則的短期優(yōu)化調(diào)度模型.給出了蟻群算法求解梯級(jí)短期優(yōu)化調(diào)度模型的數(shù)學(xué)描述及算法的求解步驟.最后以某梯級(jí)流域中三個(gè)水電站的相關(guān)數(shù)據(jù)建立了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型,運(yùn)用蟻群算法進(jìn)行了計(jì)算仿真,并與傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃法進(jìn)行對(duì)比.仿真結(jié)果證實(shí)了所采用算法的有效性和可行性.

在由\"龍頭\"水庫(kù)與若干日調(diào)節(jié)或無(wú)調(diào)節(jié)水電站組成的梯級(jí)水電中,枯水期末和汛期洪水間隔階段,\"龍頭\"水庫(kù)根據(jù)下游電站區(qū)間來(lái)水情況,在正常發(fā)電流量外實(shí)施小流量泄流補(bǔ)償,不僅可以提高\(yùn)"龍頭\"水庫(kù)的防洪安全性、減少無(wú)益棄水,而且可以給下游電站提供更多的發(fā)電水量,改善機(jī)組的運(yùn)行效率。文中建立了梯級(jí)水電站實(shí)時(shí)發(fā)電補(bǔ)償調(diào)度風(fēng)險(xiǎn)分析模式,提出了梯級(jí)水電站實(shí)時(shí)補(bǔ)償增益的計(jì)算方法、\"龍頭\"水庫(kù)不同補(bǔ)償方案下風(fēng)險(xiǎn)的定量化方法以及基于期望增益最大的補(bǔ)償方案選擇方法。實(shí)例研究表明所提出的方法是合理、有效的,具有較好的輔助決策價(jià)值。

針對(duì)電力市場(chǎng)中買賣雙方通過(guò)簽訂遠(yuǎn)期合同進(jìn)行交易的市場(chǎng)交易類型,結(jié)合水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度理論與方法,建立物理合同和金融合同下的梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化模型,并以清江梯級(jí)水電站為例進(jìn)行應(yīng)用研究,驗(yàn)證了模型的合理性與有效性,為今后市場(chǎng)環(huán)境下水電商針對(duì)不同的合同簽訂方式做出決策提供了參考和依據(jù)。