梯級(jí)水電站的集中管理必須從梯級(jí)開發(fā)抓起

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。

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。

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

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。

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%。

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。

r 62 {r啦弛。幣)1毫陵他‘f 土坎梯級(jí)水電站的開發(fā)利用 廖光前 涪陵地區(qū)土坎發(fā)電廠，位于四川省武隆 縣境烏江右岸的土坎、清水鄉(xiāng)。電廠利用海 拔932米老龍洞溶洞水(分四個(gè)梯級(jí)開發(fā))沿 山開渠引水發(fā)電，總落差704米，裝機(jī)8臺(tái)， 總?cè)萘?2800千瓦同時(shí)，還在輔助水源雙 龍河處修建洪水電站一座，裝機(jī)160千瓦。 土坎發(fā)電廠主要工程特性表 項(xiàng)目卜緞?wù)尽径?jí)站l三級(jí)四級(jí)童占i合計(jì) 設(shè)計(jì)凈水頭<水)l132．2515955638l7046 設(shè)計(jì)流量f米／秒)2．960l20 渠道妊度(公里)380．125m24e．465 槊暴毫筑(座)32212358 前袍窨積(米)3600130039o6490 管道長(zhǎng)度c米)2686486s1l3317

一、海浪河流域概況海浪河是海林市境內(nèi)牡丹江左側(cè)的一級(jí)支流,河流全長(zhǎng)213公里,流域面積5251平方公里。海浪河為山區(qū)性河流,坡陡流急,多峽谷急彎,干流天然落差為530米,上游為黑龍江省降雨和徑流高值區(qū),多年平均徑流深為346毫米,多年平均徑流量為18.2億立方米,水資源相當(dāng)豐富。

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。

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、

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。

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

桓仁、回龍山、太平哨3座大中型水電站,為渾江水電梯級(jí)開發(fā)的一、二、三級(jí),自投入東北電力系統(tǒng)運(yùn)行至2007年,共累計(jì)發(fā)電335.10×108kw·h,累計(jì)產(chǎn)值達(dá)26.47×108元,為3座電站固定資產(chǎn)投資原值的5倍,累計(jì)創(chuàng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值821×108元(按遼寧省1990年每度電創(chuàng)造國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值2.45元計(jì))。在取得發(fā)電效益的同時(shí),還取得了一定的社會(huì)綜合效益:保障防洪安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增主、加快旅游發(fā)展等。通過(guò)效益分析,應(yīng)用投入、產(chǎn)出效益法比較,得出渾江水電梯級(jí)開發(fā)是完全成功的結(jié)論。

宏觀視角下的流域梯級(jí)水電站聯(lián)合調(diào)度金沙江區(qū)域梯級(jí)水電站邁入\"調(diào)控一體化\"時(shí)代長(zhǎng)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(jí)水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的必要性及對(duì)節(jié)能減排的作用氣候變化條件下的三峽梯級(jí)水庫(kù)調(diào)度長(zhǎng)江上游大型水電站群聯(lián)合調(diào)度關(guān)鍵科技問(wèn)題探討

建立了梯級(jí)水電站短期周優(yōu)化調(diào)度的梯級(jí)蓄能最大模型,在此基礎(chǔ)上采用動(dòng)態(tài)搜索算法對(duì)其進(jìn)行求解。通過(guò)嚴(yán)密的理論推導(dǎo)和詳盡的實(shí)例分析探討了流域梯級(jí)電站負(fù)荷最優(yōu)分配規(guī)律。梯級(jí)電站負(fù)荷最優(yōu)分配主要由梯級(jí)水庫(kù)的區(qū)間入流關(guān)系和水庫(kù)特性決定,其結(jié)論可指導(dǎo)流域梯級(jí)電站優(yōu)化運(yùn)行,為集控中心調(diào)度和指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用提供參考。調(diào)度決策者尚需根據(jù)本文的研究方法針對(duì)本流域和電站的特性制定符合自身的最優(yōu)調(diào)度規(guī)則。

遺傳算法是一種簡(jiǎn)單、適用的搜索方法,經(jīng)常用于解決非線性復(fù)雜的問(wèn)題。水庫(kù)群的最優(yōu)調(diào)度問(wèn)題,就是利用搜索算法根據(jù)水庫(kù)群進(jìn)出水和綜合利用情況,把水電站水庫(kù)看作一個(gè)系統(tǒng),把系統(tǒng)的各元素,輸入/輸出參數(shù)等簡(jiǎn)化和假設(shè)后建立簡(jiǎn)化通用的數(shù)學(xué)模型,用搜索算法對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化仿真,得出最優(yōu)解。

在市場(chǎng)環(huán)境中系統(tǒng)電價(jià)和負(fù)荷一定的情況下,將效益最大化作為系統(tǒng)優(yōu)化準(zhǔn)則,運(yùn)用水資源價(jià)值系數(shù)、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)、折舊費(fèi)及其他費(fèi)用等成本因素,建立分時(shí)電價(jià)梯級(jí)水電站短期優(yōu)化調(diào)度模型;構(gòu)造了求解該模型的層結(jié)構(gòu)蟻群算法,采用啟發(fā)式規(guī)則解決解的多樣性和機(jī)組啟停問(wèn)題,采用精英策略節(jié)約計(jì)算內(nèi)存和優(yōu)化時(shí)間。最后,運(yùn)用我國(guó)西南地區(qū)某梯級(jí)流域中三個(gè)連續(xù)水電站的數(shù)據(jù)建立了調(diào)度模型并運(yùn)用層結(jié)構(gòu)算法進(jìn)行仿真;并從理論方面分析了仿真結(jié)果中的每一個(gè)變化,對(duì)精英區(qū)大小的選擇作了討論,分析表明仿真結(jié)果與理論分析保持一致,說(shuō)明建立的模型是合理的,提出的方法是可行而有效的。

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。

根據(jù)衛(wèi)星通信在烏江流域梯級(jí)水電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控中的應(yīng)用,提出了適用于電力監(jiān)控通信的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)體制的選擇和帶寬資源配置進(jìn)行了分析,簡(jiǎn)要描述了衛(wèi)星通道與光纖通道冗余切換的實(shí)現(xiàn)方式,并介紹了衛(wèi)星通信在烏江流域梯級(jí)水電站遠(yuǎn)程集中監(jiān)控中的應(yīng)用情況。

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)電站開發(fā)方案。并給出了較優(yōu)的5級(jí)梯級(jí)電站開發(fā)方案。最后,提出一些該水電綜合開發(fā)的建議。