计及旋转备用要求的抽水蓄能电站日前调度研究

抽水蓄能电站具有灵活的调峰、调频、调相和事故备用等作用,可以平抑电网新能源出力波动和促进新能源消纳,提升电网安全稳定运行水平。然而,在现阶段两部制电价下,抽水蓄能电站在电网中旋转备用价值没有得到充分的体现。以风电-光伏-抽水蓄能电站互补为背景,构建了考虑旋转备用要求的抽水蓄能电站日前调度模型,以电站运行效益最大和电网其他电源出力峰谷差最小为目标,通过权重法将其转化为单目标优化问题求解,并进一步分析比较现状两部制电价和峰谷电价对抽水蓄能电站调度策略与收益影响。算例结果表明:考虑旋转备用要求可以显著提升抽水蓄能电站运行收益,并且调度目标对电站运行方式影响显著。模型与方法可用于制订抽水蓄能电站日前调度计划。

基于犹豫模糊集、前景理论和粗糙集的水库生态友好型调度方案评价

多目标调度方案的评价决策一直是水库调度领域研究重点之一。现有的生态友好型水库调度方案评价中存在诸如生态指标偏少、评价者认知的主观性难以精确表达等问题,影响到生态友好型水库调度方案的合理评价与决策。以贵州省夹岩水利枢纽为研究实例,从城镇供水、灌溉、发电、生态4个维度(即准则)角度,构建生态友好型调度方案评价指标体系,采用基于月(旬)流量数据的年内月(旬)均流量大小改变度、年径流不均匀程度改变度、年内峰、谷流量改变度、年内峰、谷流量出现时间改变度等水文改变度指标量化水库调度的生态影响。考虑到准则属性权重难以确定和属性值不精确,提出了耦合犹豫模糊集、前景理论和粗糙集理论的多属性评价方法(HPR-MAEM)。采用二元对比法、变差系数法、熵值法和CRITIC法等四种赋权方法,对每一个准则下指标进行赋权,获得的准则属性值构成一个犹豫模糊数,然后采用前景理论的价值函数计算每个方案的准则属性值偏离正负理想属性值的损失和收益及综合前景值,并通过粗糙集属性约减计算准则属性的权重,最后计算各方案的加权综合前景值,对方案进行排序。为进一步验证方法的合理性与有效性,将HPR-MAEM排序结果与传统TOPSIS方法和变差系数法、熵值法和CRITIC法排序结果进行比较。对夹岩水利枢纽10个长期调度方案的评价结果表明:基于月(旬)流量数据的水文改变度指标能够较全面反映水库调度的生态效应,HPR-MAEM方法能合理地考虑不同赋权方法和决策者有限理性对评价结果的影响,推荐的调度方案的城镇供水、灌溉、发电、生态四个维度更为均衡。

梯级水库综合利用调度的动态规划方法研究

黄河上游梯级水库水电站群承担发电、灌溉、防洪、防凌等任务,是目前国内综合利用要求最多的梯级水电站群。本文针对该系统的特殊要求,建立了含有水位、流量和出力等式约束的梯级优化调度模型,目标函数为兼顾保证出力要求的发电量最大,采用约束惩罚法将等式约束转化为目标函数的一部分,然后应用DP-DDDP组合算法求解。研究表明,这种方法可以有效地求解具有复杂、多变约束条件的长期联合优化调度模型。

雅砻江下游梯级水库生态友好型优化调度

根据雅砻江下游梯级水库水电站的布置和河道生态环境要求,分别设置了两个流量控制断面:锦屏二级电站引水闸址下减水河段、二滩电站坝址下游河段。针对这两个控制断面河道流量的要求,提出了25组生态流量控泄方案,建立了以梯级水电站群发电量最大为目标的长期优化调度模型,并采用动态规划法进行求解,获得各个方案下梯级水电站群多年平均发电量及水库调度出流过程。比较分析了减水河段生态流量及二滩水库泄流控制方案对发电量的影响,定义并计算了生态需水电能损失指标。对梯级水库调度出流过程进行了初步评价。结果表明:二滩水库出流维持天然径流模式,将限制水库调节能力和减少梯级电站发电效益。

大坝防洪安全的风险分析

综合考虑水文、水力不确定性因素及调洪起始水位、调洪规则可选择性等对大坝防洪安全的影响 ,采用随机模拟方法计算大坝防洪安全综合风险率。应用一阶季节性自回归模型对入库洪水进行模拟 ,应用三角分布和正态分布描述水力不确定性对泄洪能力的影响 ,给定调洪起始水位和调洪规则 ,经过水库调洪演算 ,得到水库最高调洪水位随机分布和洪水漫顶风险率。实例结果表明 :水文因素是水库防洪风险的主要影响因素 ,水力因素、调洪规则。

大坝防洪安全评价的风险标准

评述了目前采用的基于坝危害性分类的大坝防洪安全设计标准,讨论了正在发展中的以风险分析为基础的大坝防洪安全设计标准,提出了大坝安全可接受的风险值及大坝失事概率,分析了大坝失事的主要后果及其估算方法,为风险分析在大坝防洪安全评价中的应用创造条件。

蓄滞洪区洪水演进模拟

系统地研究了描述洪水在蓄滞洪区内演进过程的一维不恒定流模型和二维流模型，突出对河流与沿河堤外洼地间水流交换的描述和对淹没区各蓄水单元间水流交换的描述及河流与调蓄区水流连接的描述．最后简要介绍了实例．

蓄滞洪区利用与减灾研究

考察了蓄滞洪区管理的复杂性，分析了分洪对蓄滞洪区土地利用的制约作用，讨论了洪灾损失影响因素及估算方法。提出了蓄滞洪区减灾研究的框架和基本内容。介绍了一个应用水文模型、水力学模型和优化模型进行土地利用和减灾研究的实例。

长江中游防洪减灾系统可持续性评价研究

长江中下游平原地区是我国经济发达地区,也是我国洪涝灾害最严重地区之一。根据长江流域可持续发展要求,提出两个问题,一是长江中下游平原区要走可持续发展之路,如何使区内社会经济发展与洪涝灾害相协调,这属于地区可持续发展问题;二是防洪减灾系统能否持久地发挥作用,为社会经济可持续发展提供保障,即防洪减灾系统可持续性评价问题。首先讨论了防洪减灾系统可持续性评价的基本涵义,提出了可持续性评价的5个准则,即功能持久性、风险最低性、经济可行性、环境可承受性及社会可接受性;其次,以长江中游平原分蓄洪工程为例,提出了相应的评价指标体系;最后,选择有效蓄洪量、蓄洪面积、围堤长度、耕地面积、区内人口、区内安全台面积等为指标,建立了分蓄洪工程可持续性评价模型———均衡规划模型,并进行了实例分析探讨。

水资源复合系统基本特征的探讨

水资源复合系统是以水事活动为主体,由自然生态系统和社会经济系统复合而成的一类专业复合系统。本文围绕水资源复合系统基本特征这个中心论题,论述了水与自然生态和社会经济发展的关系,水事活动在自然与社会发展协调中的作用;提出水事活动是自然和社会诸多过程的统一体;最后概括了水资源复合系统的总体特征。

生态友好型水库调度控泄方案的评价

通过对水库下泄流量范围的控制,表达河流生态系统对径流的要求.针对各种控泄方案,以最大化经济目标为准则对水库运行方式进行优化.假定建库前的天然径流系列是最为理想的状态,通过比较某控泄方案下的调度出流与天然径流的贴近程度,来衡量该控泄方案与生态的友好程度.在此基础上,建立了生态友好型控泄方案的综合评价指标体系,并应用基于欧氏贴近度的复合模糊物元法进行计算,实现了不同方案的综合比选.以二滩水电站为实例,结果表明所建立的评价模型是可行的.对于二滩水电站,尽量维持径流天然特征的调度方式,在水库长期调度中能较好地兼顾发电与河流健康.

梯级水库优化调度的有后效性动态规划模型及应用

建立了梯级水库在洪水期间发电调度的优化模型 ,由于含有河道洪水演进方程 ,该模型成为一类有后效性的动态规划模型。提出了两种新的解法——多维动态规划近似解法与有后效性动态规划逐次逼近算法。实例研究表明 :这两种解法可行 ,结果合理 ,特别是逐次逼近算法计算更快速 ,是求解这类问题的有效的方法。

黄河上游梯级水电站短期优化调度模型及迭代解法

本文建立了一类较复杂的黄河上游梯级水电站短期优化调度模型 ,其中包括机组开停机历时约束、用水量、水库蓄水位约束 ,提出了等微增率原则与专家规则相结合的一种迭代解法。实例研究表明该算法可行 ,计算快捷 ,适应性强。

杜家台分蓄洪区分洪运用频率分析

针对汉江洪水特点和汉江中下游防洪工程系统现状，建立了计算杜家台分蓄洪区分洪运用频率的二元概率模型。建模中将控制河段上游洪峰流量和下游河流汇合处最高水位作为相互独立随机变量，通过河段安全泄量与河流汇合处水位的关系，导出了分洪洪水洪峰流量的分布函数。经验证该模型的计算结果较为满意。

水电站水库系统死库容优选的非线性网络流模型

本文针对水能系统参数设计中的水库群死库容选择问题建立了非线性网络流模型,提出了逐次线性化与原单纯形图算法联合求解方法。通过求解模型,获得统一调节期系统保证出力与年平均电能不同组合下的多种死库容方案及相应的系统最优运行策略。实例研究表明,文中提出的模型与算法具有计算速度快和占用内存量小的优点。

黑麋峰抽水蓄能电站运行效果评价

随着新能源发电比例不断攀升,电网面临平抑新能源出力波动和消纳新能源电量的压力,抽水蓄能电站的调峰调频和旋转备用的重要性日益突出。本文基于湖南电网2018年至2022年15 min间隔的负荷过程、新能源发电过程和黑麋峰抽水蓄能电站抽水-发电过程,采用日峰谷差、日均方差、日负荷变幅等指标,分析湖南电网消纳新能源出力后净负荷特点,评价黑麋峰电站运行效果。结果表明:黑麋峰电站运行能明显减少净负荷日峰谷差和日负荷变幅,平抑电网净负荷波动效果显著。

一类含有0-1变量的厂内经济运行模型及解法

讨论了水电站机组的投运状况，建立了考虑机组空载状况和具有强制性开机约束的厂内经济运行模型．针对模型含有０－１ 变量的特点，应用动态规划方法求解．实例研究表明，模型合理，算法可行、有效．

水库调度研究的若干进展

简要回顾了水库群调度优化方法的进展;介绍了生态友好型水库调度的概念,总结了其研究现状及研究重点;对求解水电站水库群优化调度这类高维、非线性问题作了初步分析。

洪灾与蓄滞洪区利用管理

洪灾与蓄滞洪区利用管理武汉水利电力大学博士生梅亚东武汉水利电力大学教授冯尚友１前言我国历史上是洪涝灾害频发的国家。建国后尽管中央和各级地方政府十分重视防洪建设．但严峻的防洪态势并未根本改变。我国江河洪水大都峰高量大，江河泄流能力又大多上大下小，相对于...

梯级水电站短期优化调度软件开发及应用介绍

预报和调度是水调自动化系统的重要高级应用功能。为了实现预报和调度功能,必须研究和开发相应的应用软件。本文介绍了黄河上游梯级水电站短期(日)优化调度软件的开发及应用:短期优化调度模型和厂内经济运行模型及相应的算法;调度软件的开发;软件的功能及应用。