流域梯級水電站長期優(yōu)化調(diào)度及聯(lián)合調(diào)度圖研究.pdf

1、作為經(jīng)濟建設(shè)和結(jié)構(gòu)調(diào)整的一項重大惠民舉措，國家對大型水利工程建設(shè)給予了高度重視和大力支持，把水電事業(yè)的發(fā)展放在能源建設(shè)的突出位置，眾多流域正在規(guī)劃或已實現(xiàn)梯級滾動開發(fā)，流域梯級水電系統(tǒng)的構(gòu)成更加復(fù)雜，跨流域管理、集中供電和全面協(xié)調(diào)將成為水電站群未來發(fā)展的總體趨勢，現(xiàn)有的生產(chǎn)運行及調(diào)度管理模式已難以滿足實際需求，只有實行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度進行補償調(diào)節(jié)才能真正發(fā)揮梯級電站的綜合效益。
　　本文以雅礱江下游二灘-桐子林、金沙江下游溪洛渡-向家

2、壩和長江中游三峽-葛洲壩三個子梯級組成的流域梯級水電系統(tǒng)為工程背景，結(jié)合不同子梯級間徑流聯(lián)系，綜合考慮系統(tǒng)內(nèi)部各子梯級水電站群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度與補償問題，分別采用常規(guī)調(diào)度、優(yōu)化調(diào)度和聯(lián)合調(diào)度圖調(diào)度方法，建立數(shù)學(xué)模型并提出相應(yīng)求解方法，以期實現(xiàn)整個流域水電系統(tǒng)發(fā)電效益的最大化。主要研究成果如下：
　　（1）基于集對分析的年徑流豐枯水平綜合評價。針對現(xiàn)有基于集對分析的年徑流豐枯評價方法的不足，考慮年徑流豐枯等級劃分的不確定性，首先提出影響

3、權(quán)重和綜合評價屬性矩陣，量化徑流總量和時段分配過程對年徑流豐枯特性判斷的雙重影響；其次結(jié)合頻率分析法，引入等級偏離系數(shù)取代差異標(biāo)識常系數(shù)，以描述不同等級之間的實際差異性；進而構(gòu)建集對并利用集對分析方法對年徑流的豐枯水平進行分類評價，為模擬調(diào)度提供典型設(shè)計徑流過程；
　　（2）梯級水電站群長期優(yōu)化發(fā)電調(diào)度研究。充分考慮流域梯級各電站間的水力電力聯(lián)系，建立梯級水電站長期聯(lián)合發(fā)電優(yōu)化調(diào)度模型，并采用動態(tài)規(guī)劃算法與逐步優(yōu)化算法相結(jié)合的混合

4、嵌套算法實現(xiàn)模型的高效求解。以雅礱江下游二灘-桐子林、金沙江下游溪洛渡-向家壩和長江中游三峽-葛洲壩三個子梯級組成的流域梯級水電系統(tǒng)為研究實例，依據(jù)歷史長序列徑流資料及典型設(shè)計徑流過程，將所提方法應(yīng)用于梯級聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度計算，不僅顯著提高發(fā)電效益，而且揭示了不同豐枯徑流情景下梯級電站聯(lián)合調(diào)度的補償特性和運行規(guī)律，為流域梯級電站的實際運行提供了理論指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)；
　?。?）流域梯級水電站群聯(lián)合調(diào)度圖研究。圍繞雅礱江-金沙江-長江梯級

5、水電站群聯(lián)合調(diào)度問題，考慮以子梯級龍頭電站作為其自身調(diào)控主導(dǎo)電站，結(jié)合二灘、溪洛渡、向家壩和三峽水電站的單庫調(diào)度圖，分別以“水位-出力”形式和“蓄能-出力”形式編制形成各子梯級初步聯(lián)合調(diào)度圖；結(jié)合以水庫蓄放水判別系數(shù)K值為判斷依據(jù)的梯級出力分配方式，提出基于聯(lián)合調(diào)度圖的梯級電站模擬調(diào)度規(guī)則，分別以子梯級和整個流域水電系統(tǒng)多年平均發(fā)電量最大同時兼顧各子梯級保證出力為目標(biāo)，建立梯級水電站群聯(lián)合調(diào)度圖優(yōu)化模型，采用自適應(yīng)離散微分逐步優(yōu)化算法進