烏江流域梯級水電站經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制及仿真計(jì)算測試分析

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(shí)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

對流域梯級電站實(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)競爭力的重要技術(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)七級無單一系統(tǒng)接入點(diǎn)的復(fù)雜水電站群,實(shí)現(xiàn)對該系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度和集中管理,對流域發(fā)電公司的運(yùn)行管理具有十分重要的參考價(jià)值。

由于我國西南及境外水電開發(fā)投產(chǎn)時(shí)序主要集中在\"十二五\"末、\"十三五\"期間,將給電力的合理消納和外送帶來困難。綜合考慮送受端電網(wǎng)負(fù)荷特性、水火互濟(jì)策略、先進(jìn)的輸電技術(shù)、較優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性等因素,研究五大流域之一的瀾滄江流域梯級水電站的開發(fā)規(guī)模、建設(shè)時(shí)序、電能消納和輸電方案等問題。結(jié)果表明:瀾滄江上游云南段梯級水電站宜考慮外送廣東,枯水期可適當(dāng)考慮部分留存云南本省消納;輸電系統(tǒng)方案可根據(jù)送電規(guī)模和距離考慮采用特高壓直流、交流和同塔雙回高壓直流輸電方式。

中小流域洪水預(yù)報(bào)技術(shù)是中小河流治理與山洪災(zāi)害防治的關(guān)鍵技術(shù)之一。以云南李仙江流域?yàn)檠芯繉ο?在流域暴雨洪水特性研究的基礎(chǔ)上,研究提出了梯級水電站聯(lián)合運(yùn)行條件下的流域洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng),增長了洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見期。系統(tǒng)自2007年建成運(yùn)行后,實(shí)現(xiàn)了該流域梯級電站洪水預(yù)報(bào)與調(diào)度的聯(lián)合運(yùn)行,預(yù)報(bào)精度完全達(dá)到甲級標(biāo)準(zhǔn),為梯級電站的科學(xué)調(diào)度提供了依據(jù),并減輕了防洪風(fēng)險(xiǎn)。

為探索漢江流域梯級水電站聯(lián)合調(diào)峰運(yùn)行方式,在充分分析受電電網(wǎng)負(fù)荷特性的基礎(chǔ)上,擬定了潘口、小漩梯級水電站聯(lián)合調(diào)峰模式,從堵河流域規(guī)劃和電站運(yùn)行2個(gè)方面擬定聯(lián)合調(diào)峰運(yùn)行方案。對梯級水電站聯(lián)合調(diào)峰方案進(jìn)行求解,提出了基于廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的潘口、小漩梯級水電站聯(lián)合調(diào)峰能力和調(diào)峰運(yùn)行方式。分析結(jié)果表明,依據(jù)電力系統(tǒng)負(fù)荷需求合理控制梯級水電站調(diào)峰幅度,能夠有效提高水資源利用率和電站運(yùn)行水平,實(shí)現(xiàn)電調(diào)與水調(diào)的雙贏。

老撾南歐江流域梯級水電站

隨著社會(huì)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。

選取梯級發(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)算法對模型進(jìn)行求解,以烏江梯級電站為例,通過對流域不同頻率來水情況的發(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)。

分析對梯級水電站優(yōu)化調(diào)度效益影響的因素和評價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法,設(shè)計(jì)符合烏江梯級水電站優(yōu)化調(diào)度工作標(biāo)準(zhǔn)及其指標(biāo)體系,擬定了烏江梯級水電站優(yōu)化調(diào)度效益評價(jià)管理辦法,用于提高效益評價(jià)工作過程中信息的準(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。

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(dòng)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。

為實(shí)施流域梯級電站的遠(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)的綜合市場競爭力,并按照國家和行業(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。

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。

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(gè)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。

通過介紹大通河納子峽水電站來水狀況及基本情況,分析研究了影響納子峽水電站發(fā)電的各種因素,制定了大通河近期規(guī)劃年有大量外調(diào)水情況下的梯級水電站調(diào)度方案。

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(shí)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(shí)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.

南歐江為湄公河在老撾境內(nèi)最大一級支流,按7個(gè)梯級電站開發(fā),開發(fā)規(guī)劃方案充分體現(xiàn)了水電開發(fā)與環(huán)境保護(hù)、水庫移民和諧協(xié)調(diào)關(guān)系,河流開發(fā)整體效益最大化原則的理念。從徑流及洪水研究、壩址比選及樞紐布置、壩工技術(shù)、施工導(dǎo)流技術(shù)、隧洞導(dǎo)流技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、金屬結(jié)構(gòu)、移民安置等幾個(gè)方面對南歐江流域梯級水電站開發(fā)過程及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

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)

著重介紹了清江流域梯級水電廠實(shí)現(xiàn)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度,無論是對提高電網(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)營企業(yè)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度過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)梯級聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度應(yīng)解決的幾個(gè)問題,以便電力企業(yè)在激烈的市場競爭中進(jìn)一步降低成本,提高效益,為國家的能源基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)作出更突出的貢獻(xiàn)。

以貴州烏江流域梯級水電站水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)為例,從系統(tǒng)通信組網(wǎng)方案設(shè)計(jì)、傳感器對比及選擇等方面綜合分析了國內(nèi)大型流域梯級電站水情自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)情況,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對大型流域梯級電站水情的分段監(jiān)測維護(hù)和統(tǒng)一調(diào)度管理。

對流域梯級水電站實(shí)施聯(lián)合調(diào)度,可以通過統(tǒng)籌管理和科學(xué)的計(jì)算,實(shí)現(xiàn)防洪、供水、航運(yùn)、泥沙、生態(tài)等綜合利用方面的效益最大化。目前,世界上很多國家都采用了這種梯調(diào)的方式管理水電站,我國也在流域梯級水電站聯(lián)合調(diào)度方面做了大量研究工作,其中很多已經(jīng)付諸實(shí)踐,并且收到了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效果。

通過對衢州衢江流域的調(diào)研和初步探索,做了初步的方案研究,認(rèn)為可以通過現(xiàn)有的水雨情觀測系統(tǒng),通過梯級調(diào)度建模,結(jié)合現(xiàn)代化的技術(shù),開發(fā)一款基于防洪調(diào)度的流域梯級水電站決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)衢江流域?qū)崟r(shí)水雨情共享系統(tǒng)、流域重點(diǎn)控制斷面洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)、流域水庫群聯(lián)合防洪調(diào)度系統(tǒng)、流域水庫群聯(lián)合興利調(diào)度系統(tǒng)等非常有必要,也是科學(xué)和可行的。