水库运行与调度复习资料

wordword专业资料-可复制编辑-欢迎下载一、概述1、水库对洪水的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。2、水库群的类型：串联水库群、并联水库群和混联水库群。3、水库调度的总任务是合理利用其工程和技术设施，在对入库径流进行增加发电和综合利用效益，以实现水资源的充分利用。基本原则分清发电与防洪及其他综合利用任务之间的主次关系，统一调度，使水库综合效益尽可能最优；当工程安全与满足供电、上下游防洪及其他用水要求发生矛盾时，应当首先考虑工程安全；当供电可靠性与经济性发生矛盾时，应当首先满足可靠性要求。主要工作内容包括：编制最优、合理的运行调度方案；按所编制的方案根据面临的实际情况和信息进行实时调度和操作控制，尽可能实现最优；进开展其他有关各项工作；开展水文气象预报，建立健全各项运行调度规程和规章制度，开展有关科学试验研究和技术革新等。4、水库调度的基本原则是当供电可靠性和经济性发生矛盾时，首先满足可靠性要求。6、水文现象具有成因规律和统计规律。二、水电站水库中长期发电调度1水库中长期运行调度长的时期（季、年、多年）相关问题。2、水电站水库中长期运行调度特点：受天然来水剧烈变化和水库调节能力的影响显著：的大小：保证运行方式工作；最优运行方式工作；优破坏运行方式工作。能力：性使调度更加复杂加复杂化运行提出了新的要求3、水电站水库入库径流描述方法：

统计法；（包括插补延长周期特性量（和洪峰流量等）既能反映径流变化的“连续性又能刻画其随机性（显随机法）和统计模拟法（隐随机法）径流过程描述方法：确定性径流过程：历史径流过程、人工生成径流序列、预报径流过程随机性径流过程：独立随机序列、马混合随机过程4、水电站水库中长期运行调度基本方法中长期调度方法及分类常规调度和优化调度。常规调度是根据已有的实测水文资料，计算各种兴利调度线，并与各种特征水位线相结合，计算和编制水库调度图，以此作为水电站水库控制运行的工具。优化调度是指根据水库入流过程和综合利用要求，考虑水电站水库的运行特征和实时状态，制定获得最大的经济效益。调度图（调度函数）调度优化计算结果调度。预报调度和非预报调度中长期优化运行的最优准则角度，主要体现为可靠性和稳定性两个方面；从使经济效益最大的角度：国民经济效益最大或费用最小、电力系统的总耗煤量最小、水电站发电量（发电效益）最大正◆水库常规调度的基本依据是（调度规则函数水库运行的一种函数。水库调度图调度规则。◆制定水库调度图的原则在设计枯水年份，水电站能按照保证出力工作，不能使正常供电遭受破坏；在平水年或丰水年份，合理利用多余水量，多发电，少弃水，节约系

统中的火电燃料费用；特枯年份，尽可能减轻水电站正常工作的破坏程度，减轻对国民经济所造成的损失；尽可能满足综合利用部门的要求，包括水利部门对水库所承担的灌溉、航运、供水等以及电力部门对水电站所承担的负荷与电量的要求。防弃水线常规调度图：防弃水线保证出力水期的平均出力。保证率坏的相对历时。水库发电常规调度图的绘制方法◆绘制常规调度图的基本方法从历史实测径流资料中选出若干与水电站设计保证率相应的水文过程，以水电站设计参数为约束、水库特征水位为边界条件进行径流调节计算，得出与各水文过程相应的水库蓄水过程往下绘制降低出力线。出力值等于电站在相应水头下所能发出最大出力的那根加大出力线为预想出力◆加大出力的方式：立即加大出力、后期集中加大出力、均匀加大出力◆减小出力方式：立即减小出力、继续按保证出力图工作，直到死水位、均匀减小出力至供水期末解决大多数的最佳化问题三、水库防洪调度1、防洪措施包括工程措施和非工程措施2、水库调洪计算方法：① 和拟计算和绘制水库的蓄泄曲线。② 即起调水位和与之相应的库容、下泄流量。③ 从调洪开始，试算各时段末的qV。对于第一时段，

洪库容小，洪峰流量对库水位的变化起主要作用的水库；以库水位作为判别条件、水库需要有较大的防洪库容；以峰前量作为判别条件；综合判别法7、水电站水库的预泄可分为防洪预泄和发电预泄8、分期汛限水位的确定方法：①分析是否能够分期：一般认为，当汛期洪水的变化有明显规律时，才可将汛期按不同类型的洪水划分成若干阶段;②分析洪水起讫日期的划分:◆多年调节发电水库调度图相应于年

2Q、Q

2q、

及△t均为已

分析形成大洪水天气系统的调节水库常规调度图考虑了年库容和

1 、 1 1

运行规律，确定分析起讫时多年库容，分别用于调节年内和年际

q2

间,统计洪水（暴雨）出现VV径流分布不均

2 2q’ 规律◆对于多年调节发电水库，供水年组的第一年，称为第一计算典型年、供水年组的最后一年，称为第二计算典型年。长期优化调度Q的最优利用主要反映在尽量防止和减少弃水上会少，水库水头一般也大，故用的效益就可能更重要度不高的水库，流量的最优利用远较水头利用的效益为大，更重要。

关系曲线上又可查得 ，2若两者相等，假设的q即为2所求。否则，应重设，重复q2VqV。2 1 1以此类推，直到调度期末，即得所需的下泄流量过程q~t。qmq

③ 确定分期设计洪水过程线:在各分期内洪水按年内最大值选样，然后分别对各分期洪水进行频率分析，求出各分期不同设计标准的洪峰流量与洪水总量，并按各分期洪水的特点，选出典型洪水过程线，再按洪峰、洪量同频率控制的原则，求出不同④ 确定分期防洪限制水位：在◆优化方法：1.传统优化方法：线性

计算的

是正确的；否则，mq

校核洪水位、设计洪水位已2.现

说明计算的

有误差，此时mt

定的情况下，假定若干个起代智能方法：遗传算法、蚁群算法、

应改变计算时段△进行试

调水位，分别对分期设计洪算，直到计算的q是入库洪粒子群算法等

Qt m 水进行调洪演算，求出相应◆水库优化调度的动态规划法：以代表阶段变量、选用每个阶段水库水位Z为选各时段的出力PQ作为

水过程~和下泄流量过程的交点。⑤ Q~tq~t

的最高库水位过程，根据此关系与设计洪水，即可求出防洪限制水位四、水电站水库群联合t t 上，若计算的最大下泄流量转移方程把多阶段决策过程中的三种变量联系在一起。能描述多阶段决策过程的演变特征；无后效性；直接或间接可观测。◆动态规划的基本思想：从过程的最后一段开始，用逆序递推方法求解，EAEPSO（度线，粒子个体的x为水库各时段末水位，V束问题处理。参数有：群体规模c1c2Vmax，迭代次数Gk。PSO快速速收敛至最佳解、可以被应用来

qmqmqm进行试qmQ~t3若仍按静库容计算，不考虑楔形4水库防洪调度图由水库在汛期各防洪限制水位、防洪调度线、各种标准的防洪高水位及由这些线所划分的调洪区。5、防洪与兴利关系：防洪库容与兴利库容完全分开、防洪库容与兴利库容部分重叠、防洪库容与兴利库容完全重叠6、入库洪水量级的判别：以入库流量作为判别条件，一般适用于调

长期发电调度1、水电站水库群的补偿调节（1）梯级电站的补偿调节方式分为水文补偿和库容补偿；水文补偿指利用水文条件的差别来进行的补偿，库容补偿指利用水库库容差异所进行的径流补偿。（3）水电能源系统补偿调节的计算方法:常规方法(时历法)和优化方法。补偿调节的主要目的:提高水补偿电站与被补偿电站：第一类补偿电站:调节性能好，库容Q站。第二类补偿电站:库容、水量和水头较大（次大）的电站。被补偿电站:库容小、无调节或日调节的水电站，及一些小电站。补偿能力较弱的电站先进行补偿，补

联合运行电站群，总发电量最大，则应使总的不蓄电能增加最大，以此确

电站总用水量，制定水电站及各机组的经济运行方式。偿能力最大的放在最后进行补偿。2、水库群的蓄放水次序：并联水电

定水库的蓄水次序。当A甲若

=A 时，乙

（1）基本课题：对于调度期T，在已知预报入库流量过程和总用水量等条站水库群蓄放水次序、串联水电站水

W 不蓄、甲

<W dHii甲 不蓄、乙 乙ii

件下，寻求使采用的优化准则达到极库群蓄放水次序例如，推导并联水库的蓄水次序过程如下：

则水电站乙先蓄水将(3)代入上式得水电站先蓄水为有利的条件:

值的水电站总负荷过程、各时段工作设有甲、乙两个并联的年调节水电站

W 不蓄、甲

甲iH

<W i甲 不蓄、乙i

乙iH乙i

蓄泄状态变化过程和泄流设施控制过联合运行总不蓄出力:

令W /FH=据K值判别水电站水 程。不蓄∑N不蓄i=N

不蓄、甲i+N

不蓄、乙i

库的放水次序。

（2）优化准则：常用的准则包括计,,

系i

在蓄水期，因蓄水抬高了库水位，因

划期T内的水电站总发电量E(T)最大N库iN设甲先蓄水

=∑N

不蓄i–N系i

此不蓄电能增加。蓄水期蓄水次序判别式：

或总发补充：i i dV /dt=F dH /dt=i i 甲 甲 甲(1)

/AHi i

K’=W’ /FH不蓄W’不蓄

----自该计算时段到汛

水库实时防洪调度方案的生成：按常规防洪调度规则生成方案；预报调度idV ---dt内水库甲上涨的库i甲

末的天然来水量减去水库在

是一种较理想的方式；按防洪优化调FF甲i

---某时段内水库甲的库面积；

汛期尚待存蓄的库容。

度模型生成方案；人机交互生成方案。idH ---某时段内水库甲上涨的深度；i甲A---出力系数(设两电站采用相同数值)设乙先蓄水：idV乙i/dt=F乙dH乙i/dt=N库i/AH乙ii(2)由(1)、(2)得：K’值大的先蓄有利。五、短期水库运行调度制定计划期的经济运行方式。根据已知条件的不同，相应有“以电定水”和“以水定电”两种模式。以电定水:根据电力系统给定的计划

生态需水是指维系一定环境功能状况或目标（现状、恢复或发展）下客观需要的水资源量。侵。dH乙i

=(F

甲iH

甲(3)

乙iH

)dHii乙 甲ii

期内水电站负荷图或总电量及他相关

考虑水生生物及鱼类资源保护的调度：一、采取人造洪峰调度方式。二、根(3)表示了两水库在i时段内的水库面积、水头和水库消落水层三者间的关系。两水库的不蓄电能增加由于本时段水库的水位上涨，不蓄电能会增加。

制定水电站及各机组的经济运行方式。（1）基本课题：对于调度期T，在已知水电站总负荷过程或总电量和预测入库流量过程等条件下，寻求使采用的优化准则达到极值的水电站各时段工作机组的最优台数、组合及有功负

三、控制低温水下泄。四、控制下泄水体气体过饱和。偿（偿）和库容补偿（利用水库库容差异dE不蓄、甲

=W 不蓄、甲

甲iA甲

所进行的径流补偿。dE不