考虑动库容及回水顶托作用的三峡梯级短期优化调度研究

摘要

目前，对于三峡梯级水电站短期优化调度问题，国内外许多学者已经做了很多研究。但是，在研究中通常都不考虑水库动库容和下游水电站的库区回水顶托作用的影响。然而，三峡水库和葛洲坝水库都属于典型的河道型水库，水库的动库容所占的比重较大，其对梯级优化运行的影响不容忽略。此外，葛洲坝水电站运行后，其正常蓄水位回水可抵达三峡坝下，一定程度上会抬高三峡水电站的下游水位，降低同等条件下的发电水头，造成电能淹没损失。因此，有必要研究水库的动库容和葛洲坝库区回水顶托作用对三峡梯级短期优化调度的影响。
　　为了分析水库动库容和回水顶托作用对三峡梯级短期优化调度的影响，本文所做的主要工作如下：
　　（1）对国内外短期水库优化调度算法和模型的研究进展进行简述，分析梯级水电系统短期优化调度的难点及目前研究存在的问题，确立本文的研究重点。
　　（2）分析了三峡和葛洲坝水库的动库容特性，以及葛洲坝对三峡的回水顶托作用的特性；对收集到的数据资料进行处理，利用多元非线性回归模型分别拟合出考虑水库动库容时三峡和葛洲坝的库容函数关系，以及考虑回水顶托作用时的三峡尾水位函数关系。
　　（3）以梯级发电量最大为目标，建立了考虑动库容及回水顶托作用的三峡梯级短期优化调度模型，介绍了动态规划的求解方法，进行了实例计算与分析。此外，还分析了由于样本数据不同造成的拟合函数关系不同对模型的影响，以及三峡入库流量量级不同时，动库容和回水顶托作用对三峡梯级优化运行的影响。
　　本文的研究结果表明，考虑动库容和回水顶托作用时，三峡梯级的总发电量会增加，在本文实例中，梯级发电量增加了0.225％；同时葛洲坝水电站的运行水位会整体下降，维持在较低水位运行；而且考虑动库容和回水顶托作用时，三峡和葛洲坝水电站的出库流量过程和出力过程都更加平稳，发生弃水的概率也会减少；研究还表明，三峡水库入库流量量级不同时，动库容和回水顶托作用对三峡梯级短期优化调度的影响程度也不同，当三峡水库的入库流量足够大时，三峡梯级总发电量增加的百分比随入库流量量级的增加大致呈递增的趋势。

目录

声明

1 绪论

1.1三峡‐葛洲坝梯级水电站简介

1.2问题的提出及研究背景

1.3国内外研究进展

1.4本文的研究内容及结构

2 三峡梯级水力特性分析

2.1梯级水电站之间的联系

2.2考虑动库容的水库库容函数关系

2.3考虑回水顶托作用的三峡尾水位函数关系

2.4本章小结

3 三峡梯级短期优化调度模型建立及求解

3.1数学模型

3.2模型求解

3.3本章小结

4 数据准备与处理

4.1基本数据准备

4.2函数关系拟合

4.3本章小结

5 应用实例与分析

5.1实例求解

5.2实例分析

5.3敏感性分析

5.4本章小结

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献