基于机器学习的水电站出力的优化决策问题

“十四五”规划中指出,要适度加大对新能源的开发与利用,而水能开发利用效率不高的情况频出,仍有部分水电站面临着发电量少、耗损高等问题。在绿色低碳转型、实现“双碳”的目标下,充分开发利用水资源,将为经济社会发展发挥极大的助推作用。本文通过对2003-2021年山东省水电站发电量相关数据的收集并分析,运用机器学习与单目标优化对数据进进行筛选和边缘优化,建立贝叶斯岭回归模型,进而针对具体水电站的发电量等数据进行合理预测分析,为水电站提供较合理的工作调度方案。

潮州供水枢纽西溪电站出力研究

潮州供水枢纽工程在2010年蓄水至正常蓄水位10.5 m后,西溪电站双机满发运行未能达到额定出力。该文通过水工模型试验,验证了以下3种工程处理措施对增加电站出力的作用:进水渠右侧导墙墙顶高程由6.0 m降低至3.5 m(与拦沙坎同高)、进水渠右侧导墙在高程8.5~10.5 m开直径为2 m的导流孔(轴线间隔4 m,孔口外侧装设拦污隔栅)、尾水渠右侧导墙墙顶高程降低至0.5 m,并在此基础上进行了多个进、出水渠方案布置的出力比较试验,分析了双机运行时电站出力不足的原因(主要原因为:实际工作水头不能满足选定机组的工作水头),提出了满足双机发电运行要求的推荐方案布置,试验研究成果可供工程设计和运行管理参考。

并网光伏电站的建模及出力分析

基于西北网某光伏电站实测数据,建立了太阳辐照度全年变化日序列模型,提出了两步式马尔科夫链时序蒙特卡洛模拟法。模拟了太阳辐照度的全年变化特性,完成了全年天气状态转移全过程模拟和某天气状态下太阳辐照度波动模拟,同时研究了光伏电站多点接入时所有光伏电站总出力曲线的特性。算例仿真分析了相同容量不同接入方式接入时对发电系统出力的影响。抽样结果表明,考虑一定的出力上限随着光伏电站接入点数的增加,总出力在一天中某段时间内波动越小,对于电力系统的运行稳定性越有利。

大盈江一级电站机组出力受限原因及对策探讨

电站机组出力这方面很容易受到影响,影响的因素包括转轮效率,工作水头和过机流量三个因素。文章通过研究大盈江一级电站机组出力受限原因,对这方面进行分析,在水库蓄水水位和水库泄洪的时候致使尾水水位抬高这方面,提出一些改善措施,供读者参考。

径流式小型水电站水能计算方法

5 MW以下装机的小水电站多建于资料缺少的地区,一般为无调节能力水电站,参考标准要求可做适当简化。通过实例,对无资料或资料短缺的5 MW以下的水电站,介绍一种水能规划计算方法,供同行讨论和参考。

水光互补电站建设分析

以龙羊峡水光互补并网光伏电站为例,分析水光互补电站建设的条件及关键问题,利用水电资源的调节性能优化光伏发电,为电网提供优质电能。

典型天气形势与溪洛渡电站发电供求关系的影响

本文利用2015—2017年溪洛渡电站逐日入库及出库流量、逐日电站出力资料、广东逐日用电负荷数据及NCEP逐日再分析资料,针对溪洛渡右岸电站汛期弃水严重、枯期水量不足,电站发电与广东用电需求存在矛盾的几种生产情景,划分为供不应求型、供过于求型和非典型供过于求型3种类型,选取典型个例分析不同类型对应的环流形势和天气成因,并提出今后溪洛渡电站调度的建议。结果表明:每年5、6月,广东常受副热带高压控制,用电需求较大,而宜宾以上流域大多受一致的偏西或西南暖湿气流控制,冷空气活动较弱,不利于产生大范围降水,使得溪洛渡电站发电能力与广东用电需求多呈供不应求型;7—9月,宜宾以上流域多受高原槽及切变线影响,有利于出现明显降水,电站具备满发能力,而华南一般有低涡切变或台风活动,有利于广东出现降水,由于不受副高控制且出现降水,广东用电需求降低,导致出现供过于求型;如广东在副热带高压控制之下,用电需求旺盛,但溪洛渡右岸具备满发能力而出现弃水的情景,往往是因为西南地区降水总体较强,其他水电站加大出力,而电网送出受限等多方面因素影响,导致电网对溪洛渡右岸的电能需求减少,即出现非典型供过于求型。在实际发电生产中可根据天气环流形势提前研判,更加有针对性地开展水库调度、优化电站运行,增加汛期水电电能的有效消纳以及水能资源充分利用。

杜童水电站进水口水头损失试验研究

针对杜童水电站进水口水头损失过大导致电站出力不足的问题,基于重力相似准则,建立了1∶50的试验模型,分别对不同墩头形状和不同前室长度进行了模型试验。结果表明,尖圆型墩头的水头损失较原矩形修圆墩头平均降低了8.63%,说明尖圆型墩头能更好地平稳水流,但水头损失依然过大;将水电站前室部分延长20m后,与未延长前相比,水头损失平均降低了47.57%,说明该水电站原设计为减小工程量,过分缩短了前室长度,导致水头损失过大,为类似工程提供了借鉴。

低水头电站尾水段河床清理设计

福建省闽江上游支流的河床式水电站有水头低、流量大、河道地形多变的特点,灯泡贯流式发电机组出力对上、下游水头差极为敏感。通过对金溏水电站尾水出口段河床滩地清理水力计算,在获得满足不影响电站机组出力要求的尾水段开挖高程和型式布置,使滩地开挖量较小。

夫城口水电站增效扩容改造工程水能计算

介绍了夫城口水电站现状,针对电站存在的主要问题分析了水电站增效扩容改造必要性。通过径流计算得出南庄站丰、平、枯设计典型年年径流量。根据年径流计算结果,选取刘家庄水文站的1990年作枯水年(P=85%)代表年,对各代表年日平均流量进行分级排频,经计算夫城口水电站的保证流量为3.75 m3/s,保证出力为570 k W。

对水电效益影响最小的水光互补运行方式研究

为解决水光互补之后光伏消纳率低的问题,在水光日内互补调度规则的基础上,充分考虑水电和光伏的互补特性,提出了水光月内互补调度规则,利用梯级水库的可调节性能适应光伏出力曲线。采用水光月内互补调度规则对澜沧江上游西藏段梯级水电站进行了互补后梯级水电站出力过程和光伏消纳率计算,结果表明,水光互补之后,水电与光电的合计发电量从55.835亿kW·h上升到了59.189亿kW·h,互补后的发电增益量为33.54亿kW·h,光伏消纳率提高了20%。

粗糙集理论在水科学中的应用

应用可变精度粗糙集,对水电站水库最优出力规则进行知识发掘,并获得了出力决策规则.与一般优化调度规则相比,基于粗糙集的规则隐含了决策时段以外的入库水量信息,不同于仅以当前时段水库来水和水位进行决策的常规优化调度,具有更大的灵活性和合理性.

对《水文水利计算》第三轮教材的几点建议

根据水利部科教司关于水利类中专教材建设的部署,第三轮教材的建设工作已全面展开,这既是深化教学改革的需要,也是提高教学质量的一项极其重要的基础工作,是每一位老师所关心和支持的。