大通河流域梯级水电站发电优化调度研究

摘要

由于缺少大型龙头水库，大通河流域的水库调度一度处于无序、自治状态，各水电站的发电计划基本仍为以水定电、独立编制。龙头水库纳子峡水电站的投运，在一定程度上实现对径流的调控作用，有力改善下游各梯级电站丰、枯出力变化，增加梯级保证出力和在系统中的调峰效益，从根本上改变现状梯级水电站的运行方式。本文围绕大通河流域梯级水电站联合优化调度开展研究，取得的主要结论如下：
　　(1)提出了基于径流累计距平和指数的水文年起止时间判断方法，并划分了年调节水库的蓄水期和供水期，分析得出大通河流域水文年为5月初至次年4月末，蓄水期为5月初至10月末，供水期为11月初至次年4月末。
　　(2)运用小波分析得出大通河流域径流变化具有25年左右的周期：运用Kendall秩次检验法，分析得出大通河流域年径流序列呈不显著递减趋势：运用Mann-Kendall法得出，大通河上游径流在五六十年代出现突变点，中下游径流在八九十年代出现突变点：运用R/S法分析得出大通河流域年径流序列具有良好的一致性。
　　(3)建立了多年平均发电量最大优化调度模型；针对水电站保证出力与多年平均发电量之间的矛盾关系，提出了保证出力与多年平均发电量均衡优化模型，有效缓和了两者的矛盾，有利于充分发挥水电站的发电效益。
　　(4)对年调节水库传统等流量调节法进行了改进，提出了考虑弃水的等流量调节方法，解决了常规调度“早蓄弃水”的问题，为水库常规调度提供了一种新思路。
　　(5)对四种调度方案计算得到梯级计算保证出力为108570~110856kw，比设计值提高29．6~32．3％，梯级计算多年平均发电量为190817~191800万kwh，比设计值提高4．1~4．7％；采用出力散点图分析了纳子峡水电站和整个梯级水电站的出力特点，给出了一种分析出力变化规律的新思路。
　　(6)构建了方案评价指标体系，并用层次分析法对四种方案进行评价，最终推荐多年平均发电量最大模型-动态规划算法作为大通河梯级水电站的调度方法，从中提取相应调度规则；绘制了优化发电调度图，采用入蓄流量刻画了优化发电调度函数。

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1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容

1.4 研究技术路线

2 大通河流域概况及基本资料

2.1 流域概况

2.2 基本资料

3 大通河流域径流规律分析

3.1 水文年及蓄、供水期确定

3.2 统计特征

3.3 年内分配

3.4 丰枯变化

3.5 相关性

3.6 周期性

3.7 趋势性

3.8 突变性

3.9 一致性

3.10 小结

4 梯级水电站优化调度模型的建立

4.1 水电站调度节点图

4.2 符号约定与区间流量简化处理

4.3 多年平均发电量最大目标及适用条件

4.4 保证出力与发电量均衡最大目标及适用条件

4.5 模型约束条件

4.6 小结

5 梯级水电站发电调度计算与分析

5.1 典型年选择

5.2 常规调度计算

5.3 优化调度计算

5.4 调度方法评价与最优调度方法推荐

5.5 小结

6 梯级水电站调度规则研究

6.1 水电站发电调度原则与一般规则

6.2 调度规则制定

6.3 小结

7 结论与建议

7.1 结论

7.2 建议

致谢

参考文献

附表

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