大通河流域梯級水電站水庫調(diào)度方案分析

宏觀視角下的流域梯級水電站聯(lián)合調(diào)度金沙江區(qū)域梯級水電站邁入\"調(diào)控一體化\"時代長江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度發(fā)展戰(zhàn)略流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的必要性及對節(jié)能減排的作用氣候變化條件下的三峽梯級水庫調(diào)度長江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度關(guān)鍵科技問題探討

隨著昌馬水庫2002年10月下閘蓄水,修建在疏勒河昌馬舊總干渠梯級各水電站發(fā)揮了最大效益。由于疏勒河總干渠主要承擔(dān)昌馬、雙塔和花海三大灌區(qū)的輸水任務(wù),修建在疏勒河舊總干渠的16座梯級小水電站發(fā)電引水造成水位不穩(wěn),出現(xiàn)了發(fā)

清水河位于貴州省中部,屬長江流域?yàn)踅?是烏江中游右岸較大的一級支流。大花水、格里橋水電站是清水河干流水電梯級規(guī)劃中的第三、第四個梯級電站,并于2007年12月和2010年3月先后投產(chǎn)發(fā)電。之后,即形成單庫轉(zhuǎn)為兩庫梯級聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方式,同歸屬貴州烏江清水河水電開發(fā)有限公司管理。因此,汛末蓄水調(diào)度是一項(xiàng)重要的水庫調(diào)度工作,如何做好這項(xiàng)調(diào)度工作,就要通過現(xiàn)狀分析問題,才能采取有效的應(yīng)對措施,做好蓄水調(diào)度,確保供水期發(fā)電用水,實(shí)現(xiàn)梯級水電站發(fā)電效益。

本文作者通過對k判別式法基本原理及水電站水庫調(diào)度圖相結(jié)合的k判別式方法進(jìn)行了分析。主要就水電站水庫優(yōu)化調(diào)度中,利用判別式法求解梯級水電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的研究。同時以實(shí)例應(yīng)用說明了該求解模型和方法在梯級水電站調(diào)度系統(tǒng)中是行之有效的。

通過對田灣河流域梯級水電站運(yùn)行特點(diǎn)的分析,指出田灣河實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行(edc)的必要性和原則。重點(diǎn)通過對自動發(fā)電控制(agc)數(shù)學(xué)模型的建立和求解,闡述了田灣河流域梯級水電站edc技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的可行性。

松江河流域梯級電站群建成后,在聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方面上下游之間存在嚴(yán)重的"卡脖子"問題。通過制定相應(yīng)的聯(lián)合調(diào)度運(yùn)行方案,不僅緩解了"卡脖子"現(xiàn)象,而且有利于充分發(fā)揮各級電站的發(fā)電效益,使水能資源得以充分利用,實(shí)現(xiàn)共贏。

東方紅梯級水電站 水庫運(yùn)行聯(lián)合調(diào)度方案 （中長期） 文山盤龍河流域水電開發(fā)有限責(zé)任公司 二○一六年四月修編 東方紅梯級水電站 水庫運(yùn)行聯(lián)合調(diào)度方案 （中長期） 批準(zhǔn)：李新華 審核：王平 審查：楊文忠 校核：施小兵施天德 編制：韋美文 文山盤龍河流域水電開發(fā)有限責(zé)任公司 二○一六年四月修編 目錄 1總則...................................................................1 1.1目的.................................................................1 1.2編制依據(jù).............................................................1 1.3適用范圍............

為使某流域梯級水電站發(fā)電量最大,根據(jù)其實(shí)際情況,采用\"發(fā)電量最大\"的模型函數(shù),進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度計(jì)算,經(jīng)優(yōu)化調(diào)度后的總保證出力較實(shí)際運(yùn)行時大幅提高,為該水電站的運(yùn)行提供了科學(xué)的調(diào)度方案,并提高了該梯級水電站發(fā)電量。

為使某流域梯級水電站發(fā)電量最大,根據(jù)其實(shí)際情況,采用\"發(fā)電量最大\"的模型函數(shù),進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度計(jì)算,經(jīng)優(yōu)化調(diào)度后的總保證出力較實(shí)際運(yùn)行時大幅提高,為該水電站的運(yùn)行提供了科學(xué)的調(diào)度方案,并提高了該梯級水電站發(fā)電量.

以云南勐戛河流域勐戛河四級、五級水電站設(shè)備配置、運(yùn)行管理為例,從論述梯級電站實(shí)行＂集控＂方式的必要性和可行性入手,提出了包括安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化及現(xiàn)場管理標(biāo)準(zhǔn)化等先進(jìn)管理方法在內(nèi)的實(shí)現(xiàn)梯級水電站＂集控＂的可行性方案。

以云南勐戛河流域勐戛河四級、五級水電站設(shè)備配置、運(yùn)行管理為例,從論述梯級電站實(shí)行\(zhòng)"集控\"方式的必要性和可行性入手,提出了包括安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)化及現(xiàn)場管理標(biāo)準(zhǔn)化等先進(jìn)管理方法在內(nèi)的實(shí)現(xiàn)梯級水電站\"集控\"的可行性方案。

大通河是黃河上游支流-湟水的最大一級支流,流域呈狹長地帶,地形西北高,東南低,干流全長560.7km,天然落差2793m,流域面積15130km2,占湟水流域總面積的46%.運(yùn)用1956~2015年60年實(shí)測流域長系列水文資料,對黃河流域上游湟水水系的大通河徑流量變化特征分析,結(jié)果顯示,大通河流域近20a徑流量總體呈衰減趨勢,天堂~享堂站徑流量隨河長及集水面積增加而減小,水資源開發(fā)利用影響自上游至下游逐漸顯著.而梯級電站對對流域洪水過程影響較大,人為蓄放水,使天然的洪水過程由平穩(wěn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯×易兓癄顟B(tài),對局部河段的沖刷作用加劇,對河床和兩岸的穩(wěn)定性以及下游河段防洪造成一定的影響.水資源密集開發(fā)等人類活動使大通河中下游河段生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)破碎化、片斷化發(fā)展趨勢.研究結(jié)果可為最大限度地減輕人類活動對河流特性、自然生態(tài)的影響提供基礎(chǔ)依據(jù).

介紹了龍溪河梯級水電站水庫開展優(yōu)化調(diào)度研究的意義、內(nèi)容、方法和預(yù)期效益。通過實(shí)際的預(yù)報(bào)調(diào)度應(yīng)用,節(jié)水增發(fā)電量和節(jié)能減排效益明顯。

以金沙江干流梯級水電站水庫群為研究對象,建立了金沙江梯級水電站水庫群兼顧保證出力要求的以發(fā)電量最大為目標(biāo)的長期優(yōu)化調(diào)度模型;考慮水電系統(tǒng)的調(diào)峰要求,建立了金沙江梯級發(fā)電量最大長期優(yōu)化調(diào)度模型。均用逐次逼近動態(tài)規(guī)劃法求解,結(jié)果表明,調(diào)峰系數(shù)不同對梯級水電站發(fā)電效益及運(yùn)行方式有明顯影響。

隨著社會的發(fā)展,越來越多的人開始關(guān)注域梯級水電站集控的運(yùn)行效益。然而從現(xiàn)有的研究成果來看,多數(shù)研究者關(guān)注的是水量利用效率、節(jié)水增發(fā)電等指標(biāo),很少關(guān)注運(yùn)行效益。本文從流域梯級水電站集控運(yùn)行的實(shí)質(zhì)入手,介紹了其運(yùn)行體系,并對運(yùn)行效益展開分析。

索風(fēng)營水電站是應(yīng)用x形寬尾墩+臺階壩面+消力池聯(lián)合泄洪消能方式(水力學(xué)研究模型試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)的一種新型消能方式)的第1個工程,因此該電站的水庫調(diào)度方案顯得尤其重要。該水庫于2007年7月30日首次開閘泄洪;2008年遭遇了凝凍災(zāi)害,為保證水庫安全運(yùn)行啟動了水庫緊急調(diào)度方案。本文根據(jù)2007年泄洪后的數(shù)據(jù)與試驗(yàn)資料以及緊急措施對索風(fēng)營水電站水庫調(diào)度方案進(jìn)行探討。

介紹了大渡河流域梯級水電站群集控中心監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、集控中心與梯級電站數(shù)據(jù)交換方案、集控中心與梯級電站通信可靠性設(shè)計(jì)、集中控制策略等主要集控元素,這些集控元素的聯(lián)合應(yīng)用,有力地保證了該集控中心監(jiān)控系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

梯級水電站通過調(diào)度系統(tǒng)主備調(diào)構(gòu)架可以提升災(zāi)備能力,提高系統(tǒng)可靠性,保證數(shù)據(jù)安全以及實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。對水庫調(diào)度系統(tǒng)主備調(diào)構(gòu)架的實(shí)施意義、影響因素、實(shí)施方式進(jìn)行了分析和探討,并對實(shí)施過程中有關(guān)主備調(diào)方式選擇、實(shí)施步驟、關(guān)鍵技術(shù)選擇等問題提出了自己的看法。

為了合理地配置水資源,有效地協(xié)調(diào)好防洪、經(jīng)濟(jì)效益以及用水三者之間的矛盾,針對小流域梯級開發(fā)群的優(yōu)化調(diào)度問題展開了研究探討。對研究、分析過程中所采用的方法與措施、分析計(jì)算步驟、流域概況、梯級電站水庫群的現(xiàn)有運(yùn)行調(diào)度方式以及分析計(jì)算結(jié)果等作了介紹,并針對所探討的問題,提出了相應(yīng)的建議措施。

針對蘇帕河流域梯級水電站的特點(diǎn),充分利用先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),運(yùn)用系統(tǒng)工程、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、動態(tài)規(guī)劃等理論,對梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的理論方法進(jìn)行了深入研究,確立了優(yōu)化調(diào)度的內(nèi)容和目標(biāo),特點(diǎn)和方法,建立了蘇帕河流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型,分析了梯級電站優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)方案,最后講述了梯級電站優(yōu)化調(diào)度的功能。

以發(fā)電功能為主的水庫,做好水庫優(yōu)化調(diào)度,可進(jìn)一步提高水電站出力,增加發(fā)電量,取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。闡述了水庫調(diào)度的任務(wù),原則及其基本方式和調(diào)度方法。

以強(qiáng)迫棄水和有益棄水的混合棄水策略為基礎(chǔ),將梯級水電站看作一個整體,建立蘊(yùn)涵末級水電站棄水電量最小、水力資源電站間分配時的發(fā)電量增益最大和水電站總發(fā)電量最大的梯級水電站水庫蓄能利用最大化長期優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型。構(gòu)建了描述蓄水量、發(fā)電引用流量、棄水流量、水庫前池水位和放水路水位之間關(guān)系的水電站水頭特性詳細(xì)數(shù)學(xué)模型?；谶f歸思想,建立以棄水流量和發(fā)電引用流量表示的水庫蓄水量表達(dá)式。針對日調(diào)節(jié)水電站在長期優(yōu)化調(diào)度中的特殊性,采用比例放大策略,建立了水庫的等效庫容約束條件。以一個三級水電站為例進(jìn)行仿真分析,以混合棄水策略為基礎(chǔ)的水庫蓄能利用最大化優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型可以提高約4%的綜合發(fā)電量,表明了有益棄水策略在合理分配水力資源和提高電站綜合發(fā)電效益方面的有效性。