嘉陵江重庆段航电枢纽联合调度模型及应用研究.ppt

嘉陵江重庆段航电枢纽联合调度模型及应用研究,目录,绪论,研究主要目的,根据来水和负荷情况，考虑发电用水要求，分析流域内梯级电站调度要求及特性，统一优化协调各级枢纽电站出力，合理控制水位，研究嘉陵江重庆航段梯级航电联合调度模型及应用软件包，以使流域电站在最优流量区运行，优化发电保证率，同时降低因梯级间负荷失调导致的下游梯级弃水，实现发电效益优化的模拟调度。,绪论,研究的主要内容,项目以重庆航运建设发展有限公司下属的嘉陵江梯级利泽、草街、井口，涪江梯级渭沱四座水库为研究对象，建立了梯级水库优化调度模型，考虑了联合和独立两种运行方式的优化调度，并同常规方式进行了比较。,绪论,国内外研究概况及进展,美国陆军工程师团模拟了密西西比河支流密苏里河上的六座水库的联合调度策略Saad提出了PCA算法应用于加拿大魁北克省的LaGrande河的五水库系统Oliveira等(1997)使用遗传算法生成水库群系统的调度规则,绪论,国内外研究概况及进展,谭维炎、黄守信等利用Howard的理论应用于四川龙溪河梯级水电站叶秉如等提出了一种空间分解算法用于研究红水河梯级水电站水库群的联合调度胡振鹏、冯尚友提出了动态大系统多目标递阶分析应用于丹江口水库防洪与兴利两个目标的优化调度李爱玲利用大系统分解协调方法应用于黄河上游梯级水电站的联合调度曾军干建立以发电收益现值最大为目标的数学模型，对锦江梯级电站进行优化计算,绪论,技术路线,嘉陵江流域概况及基本资料,嘉陵江流域概况,干流全长1120km，落差有2300m，平均比降2.05，全流域面积为15.98万平方千米，占长江流域面积的9%,流域多年平均径流量为698.8亿立方米，主要集中在汛期510月，汛期干流水量占全年径流量的75%83%,干支流经济可开发装机容量10915MW，广元以下目前已建、在建装机容量1376MW,水库电站特性资料,水库电站特性资料,井口水电站,井口航电枢纽的正常蓄水位为177.5m，死水位176.04m总库容为11.34亿m3，正常蓄水位以下库容为1.53亿m3，调节库容为0.23亿m3电站装机容量为125MW，出力26.32MW，多年平均发电量5.07亿kW.h，额定水头为4.16m，年利用小时数4057h,水库电站特性资料,草街水电站,水库正常蓄水位203m，死水位202m水库总库容为24.08亿m3，水库调节库容为0.65亿m3，具有日调节能力电站装机容量为500MW，额定水头是20m，电站最大过机流量3017m3/s，多年平均发电量为19.96亿kW.h,水库电站特性资料,利泽水电站,水库正常蓄水位212.30m，设计洪水位为227.41m，日调节运行最低水位为211.8m总库容4.87亿m3，正常蓄水位时库容位0.611亿m3，调节库容为0.055亿m3，最大消落深度为0.5m电站装机容量为92MW（423MW），多年平均发电量3.85亿kW.h，枯水年枯期平均出力22.5MW，年利用小时数4189h，电站额定水头是6.8m，额定单机引用流量392.69m3/s,水库电站特性资料,渭沱水电站,渭沱航电枢纽工程正常蓄水位206m，死水位205m，洪水位219.4米正常蓄水位以下库容为0.264亿m3装机容量为6.6MW，保证出力2.14MW，多年平均发电量3808.8万kW.h，额定水头为2.4m，额定流量为200m3/s,水库电站特性资料,草街水电站运行方式,当入库流量小于6000m3/s时，电站维持正常蓄水位运行；当入库流量大于6000m3/s、小于15000m3/s时，水库水位降至汛期排沙运用水位200m运行；当入库流量大于15000m3/s，电站停机，水库敞泄冲沙。草街68月在入库流量不大于敞泄流量15000m3/s时，水库固定在汛限水位200m运行。,水库电站特性资料,渭沱水电站运行方式,流量小于2000m3/s时，电站上游按照206m到205m之间运行当坝址流量大于2000m3/s时，电站停机，冲沙泄洪根据该运行方式运行，渭沱水电站多年平均停机天数为19天，其中丰水年停机天数为37天，中水年停机天数为11天，枯水年停机天数为9天；发电机容量为15MW，在高水头时轮机效率增加，电站最大发电出力为9.5MW,水库电站特性资料,利泽水电站运行方式,汛期：当入库流量小于7000m3/s，电站维持正常蓄水位212.3m运行，正常发电；当入库流量大于7000m3/s，闸门全开，自由泄流冲沙。平、枯水期按日负荷需要运行，深夜低谷水库蓄水，白天及晚间高峰时段与上游梯级电站同步调峰运行，动用日调节库容，水库水位最大消落深度为0.5m左右。,水库电站特性资料,水库水位与库容关系,水库电站特性资料,水库水位与库容关系,水库电站特性资料,水库水文数据-草街（2011年）,水库电站特性资料,水库水文数据-罗渡溪,水库电站特性资料,水库水文数据-渭沱（多年月均）,水库电站特性资料,水库水文数据-利泽（多年月均）,模型建立,目标函数,K为总计算年数,T为年内总时段数,M为系统内水电站总数,Nm(k,t)为第m水电站第k年第i时段出力,QGm(k,t)为第m水电站第k年第i时段的发电流量Hm(k,t)为第m水电站第k年第i时段的发电水头RKm为第m水电站出力系数,模型建立,约束条件-水库水量平衡约束,为第m水库第k年第t+1时段的末库容,为第m水库第k年第t时段的末库容,为第m水库第k年第t时段的入库流量,为第m水库第k年第t时段的出库流量,模型建立,约束条件-节点水量平衡约束,为节点m第k年第t时段的入库流量,为节点m-1第k年第t时段的出库流量,为节点m第k年第t时段的区间入流,为节点m第k年第t时段的综合用水流量,模型建立,约束条件-出库流量约束,模型建立,约束条件-其他,出力约束,水库库容或水位约束,水头约束,模型求解,模型算法,动态规划是解决多阶段决策最优化问题的一种数学方法。以发电量最大作为最优准则，按日数划分调度时段，第i时段的库容V(i)作为状态变量，第i时段的出力N(i)作为决策变量，按逆时序顺流量递推进行计算,模型求解,使用DP