烏江流域水電站群優(yōu)化調(diào)度科技成果

探討了梯級(jí)水電站群經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制的實(shí)現(xiàn)原理和方法,并對(duì)烏江梯級(jí)水電站群經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究的仿真計(jì)算和結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)例表明,梯級(jí)水電站經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制能大幅度地提高烏江梯級(jí)水電站群的經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)梯級(jí)水電站的實(shí)際運(yùn)行具有普遍的指導(dǎo)意義。

采用隨機(jī)動(dòng)態(tài)規(guī)劃,對(duì)該兩個(gè)水庫(kù)建立聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型,并對(duì)所獲得的調(diào)度策略進(jìn)行長(zhǎng)序列調(diào)度模擬,統(tǒng)計(jì)獲得了每個(gè)水庫(kù)年內(nèi)各旬的水位調(diào)度限制線。對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,提出建議。

本文簡(jiǎn)要介紹閩江流域水電站群短期經(jīng)濟(jì)調(diào)度的一般性準(zhǔn)則和四種目標(biāo)函數(shù)的建立及其求解方法,并對(duì)實(shí)施應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和小結(jié)。

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

對(duì)流域梯級(jí)電站實(shí)施遠(yuǎn)程集中監(jiān)控、集中管理,是水電企業(yè)提高上網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)手段。而要實(shí)現(xiàn)流域水電站的優(yōu)化調(diào)度,提高流域梯級(jí)電站的發(fā)電效益,又必須有先進(jìn)的技術(shù)和可靠的設(shè)備裝備做保障。烏江流域水電站群是一個(gè)七級(jí)無(wú)單一系統(tǒng)接入點(diǎn)的復(fù)雜水電站群,實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度和集中管理,對(duì)流域發(fā)電公司的運(yùn)行管理具有十分重要的參考價(jià)值。

烏江流域思南縣城、沿河縣城、彭水縣城等防護(hù)對(duì)象堤防建設(shè)的實(shí)際防洪能力低于規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),而且由于受上游水庫(kù)的下泄和下游水庫(kù)水位頂托的雙重影響,導(dǎo)致流域的整體防洪能力不足。為了使上述3縣城的堤防建設(shè)達(dá)到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)烏江流域防洪調(diào)度現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析研究,在此基礎(chǔ)上,建立了梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合防洪調(diào)度模型和水庫(kù)回水計(jì)算模型。以彭水縣城為例,運(yùn)用上述兩種模型進(jìn)行了模擬計(jì)算分析,根據(jù)分析結(jié)果,提出了防洪調(diào)度措施、不承擔(dān)防洪任務(wù)水庫(kù)應(yīng)急調(diào)度以及應(yīng)急轉(zhuǎn)移等一些應(yīng)對(duì)措施,可為烏江流域防洪調(diào)度提供技術(shù)支撐和決策參考。

著重介紹了清江流域梯級(jí)水電廠實(shí)現(xiàn)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度,無(wú)論是對(duì)提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和改善電能質(zhì)量,還是對(duì)提高發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都具有重要作用;探索了在與電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)企業(yè)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度過(guò)程中各種不同效益的補(bǔ)償方式,同時(shí)也探討了實(shí)現(xiàn)梯級(jí)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度應(yīng)解決的幾個(gè)問(wèn)題,以便電力企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中進(jìn)一步降低成本,提高效益,為國(guó)家的能源基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)作出更突出的貢獻(xiàn)。

為定量分析、比較不同電價(jià)政策下流域梯級(jí)水電站群運(yùn)營(yíng)特點(diǎn),結(jié)合發(fā)電側(cè)市場(chǎng)開放后梯級(jí)水電站群發(fā)電計(jì)劃制定的實(shí)際,考慮不同電價(jià)政策,以水電站群發(fā)電收益最大為目標(biāo),建立了長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度模型,并采用粒子群算法求解模型。以我國(guó)西南某流域梯級(jí)電站群為例,探討了不同電價(jià)政策對(duì)梯級(jí)電站群優(yōu)化調(diào)度的影響。

根據(jù)黃柏河流域水庫(kù)群供水、灌溉、發(fā)電綜合利用3個(gè)目標(biāo)的用水優(yōu)先權(quán),在滿足供水和灌溉的總用水量要求的前提下,采用約束法將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)發(fā)電效益最大的單目標(biāo),建立了優(yōu)化調(diào)度模型.在分析了3個(gè)目標(biāo)用水特征的基礎(chǔ)上,采用聚合分解的思想,以共同的平均發(fā)電耗水率指標(biāo)將多決策問(wèn)題聚合為單決策問(wèn)題,對(duì)總用水量在時(shí)間上進(jìn)行了優(yōu)化分配.隨后,結(jié)合電力系統(tǒng)日負(fù)荷特征,對(duì)總用水量在空間上進(jìn)行了分解.計(jì)算結(jié)果表明,在協(xié)調(diào)好矛盾的同時(shí),較大程度上提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益,可為相似流域提供參考.

根據(jù)流域水情及電網(wǎng)調(diào)度特點(diǎn)，提出了水電站群短期優(yōu)化調(diào)度的均勻用水最小目標(biāo)函數(shù)，并在考慮實(shí)際運(yùn)行的各種約束因素的情況下，建立了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型和提出了優(yōu)化算法．實(shí)踐表明，該模型優(yōu)化效益顯著．

松江河流域梯級(jí)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(wèn)題。通過(guò)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(jí)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。

以烏江(貴州省境內(nèi))流域?yàn)槔?結(jié)合烏江流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及主要社會(huì)問(wèn)題,分析了烏江梯級(jí)電站建設(shè)對(duì)流域經(jīng)濟(jì)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明,在一定時(shí)期內(nèi),烏江流域水電梯級(jí)開發(fā)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響效應(yīng)較大。

為實(shí)施流域梯級(jí)電站的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控和集中管理,依靠先進(jìn)的技術(shù)手段,研究中心監(jiān)控系統(tǒng)、水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)和電能計(jì)量系統(tǒng)之間的橫向集成,以及各個(gè)系統(tǒng)自身與電站對(duì)應(yīng)系統(tǒng)之間的縱向集成,實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)兼容和數(shù)據(jù)共享,提高企業(yè)的綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,并按照國(guó)家和行業(yè)有關(guān)規(guī)定及要求,研究多電站、多應(yīng)用系統(tǒng)集成的安全策略。

文中考慮了水能利用最大化、水電站群保證出力以及電網(wǎng)水電負(fù)荷空間等應(yīng)用需求,建立了電網(wǎng)水電站水庫(kù)群跨流域補(bǔ)償調(diào)度模型,并給出了數(shù)學(xué)模型求解方法,最后結(jié)合廣西電網(wǎng)開展模型應(yīng)用實(shí)例分析,表明該模型對(duì)于水庫(kù)群年計(jì)劃的制定具有一定的指導(dǎo)作用。

在新形勢(shì)下,特別是中央提出長(zhǎng)江共抓大保護(hù),不搞大開發(fā),堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先,綠色發(fā)展的道路,水庫(kù)群越來(lái)越得到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注.闡述了長(zhǎng)江流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度工作取得的積極進(jìn)展,分析了長(zhǎng)江流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度工作存在的主要問(wèn)題,提出了長(zhǎng)江流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度工作方向,從進(jìn)一步完善聯(lián)合調(diào)度體制機(jī)制、加強(qiáng)聯(lián)合調(diào)度技術(shù)研究、拓展聯(lián)合調(diào)度范圍和規(guī)模、提高水文氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平、提升聯(lián)合調(diào)度信息化水平等方面持續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)江流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度工作,保障流域防洪安全,促進(jìn)水資源高效利用,維護(hù)長(zhǎng)江優(yōu)良生態(tài),實(shí)現(xiàn)水庫(kù)群整體最佳綜合效益.

根據(jù)霍童溪流域及其梯級(jí)水電站水庫(kù)群防洪調(diào)度的特點(diǎn),開展水庫(kù)防洪調(diào)度工作研究,初步建立了聯(lián)合調(diào)度工作機(jī)制,建設(shè)了基于c/s架構(gòu)的水庫(kù)群防洪信息系統(tǒng),在近年的流域防洪工作中取得了預(yù)期的效果,為防洪調(diào)度指揮決策提供參考。

烏江流域水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中存在gsm終端死機(jī)及gsm主通道因公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)故障、堵塞等引起中心站、分中心站無(wú)法準(zhǔn)確及時(shí)接收遙測(cè)站水情信息的現(xiàn)象,對(duì)流域水庫(kù)的梯級(jí)調(diào)度和洪水預(yù)報(bào)造成較大的影響。通過(guò)對(duì)遙測(cè)站的供電系統(tǒng)、rtu程序以及中心站和分中心站的接收平臺(tái)程序進(jìn)行改造,徹底解決了gsm終端死機(jī)以及中心站、分中心站無(wú)法準(zhǔn)確及時(shí)接收遙測(cè)站水情信息的問(wèn)題,保證了遙測(cè)站水情信息的實(shí)時(shí)性。

選取梯級(jí)發(fā)電量最大模型,采用具有精度高、收斂快的大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)算法對(duì)模型進(jìn)行求解,以烏江梯級(jí)電站為例,通過(guò)對(duì)流域不同頻率來(lái)水情況的發(fā)電量進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而總結(jié)了烏江梯級(jí)電站短期優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電規(guī)律,為短期調(diào)度計(jì)劃的制定提供了決策指導(dǎo)。

分析對(duì)梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度效益影響的因素和評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法,設(shè)計(jì)符合烏江梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度工作標(biāo)準(zhǔn)及其指標(biāo)體系,擬定了烏江梯級(jí)水電站優(yōu)化調(diào)度效益評(píng)價(jià)管理辦法,用于提高效益評(píng)價(jià)工作過(guò)程中信息的準(zhǔn)確性、完整性和實(shí)時(shí)性,推動(dòng)優(yōu)化調(diào)度工作的開展。

銀盤水庫(kù)預(yù)泄調(diào)度方式的研究思路為:主汛期在不出現(xiàn)相應(yīng)庫(kù)區(qū)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)洪水的水情時(shí),水庫(kù)按滿足發(fā)電和反調(diào)節(jié)的水位運(yùn)用,即按正常蓄水位215m、死水位211.5m運(yùn)行,滿足彭水壩下最低通航水位和對(duì)彭水日調(diào)節(jié)釋放的不恒定流進(jìn)行反調(diào)節(jié)所需庫(kù)容的要求;當(dāng)遭遇相應(yīng)庫(kù)區(qū)防護(hù)洪水的水情時(shí),水庫(kù)自運(yùn)行水位預(yù)泄至滿足庫(kù)區(qū)防護(hù)要求的水位迎汛,洪水過(guò)后再回充至水庫(kù)正常蓄水位215m。銀盤水庫(kù)擬定調(diào)度方式主要考慮的因素有:①選擇具有代表性的洪水樣本;②推求滿足庫(kù)區(qū)防護(hù)要求的預(yù)泄水位;③擬定制約預(yù)泄調(diào)度方式的邊界條件;④選擇開始預(yù)泄的水情(判別條件)和預(yù)泄流量;⑤形成預(yù)泄調(diào)度方式,分析預(yù)泄影響和效果(效益)。

南橋水電站又名云錫電站,解放后改名為開遠(yuǎn)第三發(fā)電廠。是珠江流域第一個(gè)水電站。它自建成以來(lái),至今還在安全運(yùn)行,而且解放后又有擴(kuò)建,是經(jīng)濟(jì)效益很好的電站。位置:位于云南省開遠(yuǎn)市城南約4km臨安河的南橋,臨安河是珠江上源南盤江的支流瀘江上的一小河段,發(fā)源于臨安壩子,向東南方向流去,在馬軍營(yíng)附近與異龍湖出口自西向東流來(lái)的瀘江相匯合,經(jīng)建水、開遠(yuǎn),在嶺舊附近入南盤

隨著水電工程建設(shè)能力的提高和規(guī)模的迅速發(fā)展,安全監(jiān)測(cè)要求也隨之提高。施工期監(jiān)測(cè)資料管理工作繁雜,數(shù)據(jù)處理工作量較大,如錦屏一級(jí)水電站有1萬(wàn)余測(cè)點(diǎn),人工數(shù)據(jù)采集、處理無(wú)法及時(shí)、快速、全面、準(zhǔn)確、可靠滿足工程施工期安全監(jiān)測(cè)等要求。隨著計(jì)算機(jī)軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,施工期安全監(jiān)測(cè)信息化管理正在逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),通過(guò)安全監(jiān)測(cè)儀器接入自動(dòng)化采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集,將采集上來(lái)的數(shù)據(jù)流接入監(jiān)測(cè)環(huán)網(wǎng)中再加以信息軟件處理后,可實(shí)現(xiàn)參建各方及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)儀器安裝、數(shù)據(jù)變化情況,為安全監(jiān)測(cè)儀器全生命周期管理以及后續(xù)電廠接手安全監(jiān)測(cè)工作奠定良好的基礎(chǔ)。