基于二次水量分配的梯级小水电优化运行研究

摘要

我国水电资源比较丰富，水电在能源资源格局中占有非常重要的地位。对于当今世界能源日益紧缺的情况下，发展水电建设已经成为我国能源战略调整的必然选择，充分利用水能资源，能够改善生态环境，提高社会和经济效益。经过多年发展，小水电已成为我国农村经济社会发展的重要基础。对流域梯级小电站实行联合调度和统一管理，可以提高水能资源的利用效率，增加梯级水电站的发电量。
　　本文首先总结了我国水电发展的研究现状及未来趋势，分析了水电站在优化调度研究中存在的问题，归纳总结了龙头水库梯级水电站基本理论和数学模型，在此基础上提出了梯级水电站二次水量分配模型，并详细介绍了动态规划求解该模型的具体步骤，同时针对监控平台下梯级水电站二次水量分配的系统开发进行探讨，选取实例进行分析验证。论文主要内容为：
　　（1）论文的研究对象为龙头水库梯级小水电，在阐述其基本理论及特性的基础上，系统归纳总结了龙头水库中长期及短期优化调度、龙头水库梯级水电站联合优化调度和厂内经济运行的数学模型。
　　（2）梯级小水电在给定调度时期内发电用水量的前提下，常规的用水计划是平均分配调度时期内发电用水量或者根据经验进行发电用水分配，往往造成水量在调度时期内分配不合理。针对上述问题，本文在结合厂内经济运行的基础上提出了梯级小水电在调度时期内重新分配发电用水量，建立了梯级小水电二次水量分配模型，并详细阐述了动态规划求解该模型的具体步骤。通过水量的二次分配，能够消除调度时期各个时段水库实际入库流量与径流预报理论入库流量之间的误差，提高了梯级小水电优化调度发电效益，更好的指导梯级小水电的实际运行。
　　（3）根据系统开发的基本原理和技术支持，进行梯级小水电优化调度系统的模块设计，探索了监控平台下梯级小水电二次水量分配系统的开发与实现，该系统可以自动实现梯级小水电二次水量分配和优化调度，提高了梯级水电站自动化管理水平。
　　（4）以洛宁梯级小水电为研究对象，建立了梯级水电站二次水量分配模型，利用动态规划法进行求解分析。计算结果表明，在给定调度时期发电用水量的前提下，该模型通过在调度时期各时段内重新分配发电用水量，同时对各时段内水库实际入库流量与径流预报理论来流量之间的误差进行修正，指导了梯级小水电的实际运行。

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 选题目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 研究中存在的问题及发展趋势

1.5 研究的主要内容及技术路线

1.6 研究创新点

1.7 本章小结

2 龙头水库梯级水电站优化调度模型研究

2.1 龙头水库梯级水电站概述

2.2 龙头水库优化调度

2.3 梯级水电站联合优化调度

2.4 水电站厂内经济运行

2.5 本章小结

3 基于二次水量分配的梯级水电站优化调度研究

3.1 梯级水电站短期时段内水量分配研究

3.2 二次水量分配理论

3.3 梯级水电站二次水量分配优化调度模型

3.4 模型求解算法

3.5 模型和方法评价

3.6 本章小结

4 监控平台下梯级水电站二次水量分配系统开发与实现

4.1 梯级水电站优化调度系统开发

4.2 系统开发基本原理与技术支持

4.3 梯级水电站优化调度系统的模块设计

4.4 本章小结

5 实例分析

5.1 梯级水电站基本概况

5.2 梯级水电站运行参数

5.3 基于二次水量分配的梯级水电站联合优化调度研究

5.4 梯级水电站优化系统程序界面

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

个人简历

致谢