水库调度个人总结.doc

1、水库调度个人总结河口水电厂2021年水库典型洪水调度总结2021年水库典型洪水调度总结(河口水电厂)1水库基本情况黄河河口水电站位于兰州市西郊黄河干流上距上游八盘峡水电站8km距下游柴家峡水电站约10km距兰州市区约45km是黄河龙青段梯级第十七座水电站。坝址右岸有兰新铁路和312国道通过左岸有三级公路通过左右岸交通可通过坝址上下游现有的跨黄河大桥连接交通便利。黄河干流全长5464km流域面积752443km2,河口水电站坝址以上流域面积22万km2占黄河全流域面积的29.2%。多年平均年径流量328亿m3多年平均流量1040m3/s。工程规模为三等中型工程主要建筑物为级。枢纽主要由左岸安装间

2、坝段、厂房坝段、冲沙闸（2孔）、泄洪闸（5孔）、右岸挡水坝段及GIS开关站组成。挡水建筑物坝顶高程1562.0m最大坝高37m。河口水电站正常蓄水位1558.0m相应库容1364万m3水库总库容1638.4万m3。电站装机容量74MW多年平均发电量3.85亿kW?h水轮发电机采用4台灯泡式贯流机组单机容量18.5MW额定水头5.3m水电站引用流量为1594.4m3/s。河口电站水工建筑物设计洪水标准为100年一遇相应洪峰流量6500m3/s；校核洪水标准为1000年一遇相应洪峰流量7350m3/s；消能防冲建筑物的洪水设计标准为30年一遇相应洪峰流量6170m3/s。表1:河口坝址设计洪水流量

3、表项目0.1121m3/s各频率设计值P(%)5102050Qm73506500631060505640484036302防洪任务与调度原则2.1防洪任务2.1.1河口水电站水库下游为柴家峡水电站和兰州市西固区。1978年国务院批准了兰州市城市总体规划规定兰州城市设防标准为百年一遇设防流量为6500立方米/秒。自此以后的兰州市区防洪河堤的设计建设均按此标准执行。下游河道安全泄量6500立方米/秒。与电站防洪标准一致。电站水库无调蓄能力即来多少水下泄多少水因此电站不影响下游城镇的耕地、人口及防汛能力。2.2调度原则2.2.1河口水调由炳灵公司全面负责领导业务上受甘肃电力调度通信中心水库调度部门（

4、简称水调）的领导。在确保电站水工建筑物安全的前提下严格按照“电调服从水调”及“兴利服从防洪”的原则进行科学的水库防洪调度。在入库流量逐步增大时应根据水调提供的黄河干流（梯级电站）来水和放水变化情况及时调节电站和泄水建筑物的放流量以确保水库与大坝的安全。2.2.2河口电站水库为日调节水库库容较小入库流量和机组负荷的变化都会引起库水位在短时间内发生较大的变化需常启动闸门调节流量维持一定的库水位以保证发电和大坝安全根据本电站水库特性和设计报告确定河口水电站洪水调度方式。2.2.3河口水库泄水闸门由水调负责直接调度管理。水调根据需要按照闸门组合及启闭要求直接向电厂值长下达闸门启闭指令闸2门操作须在要求

5、时间30分钟内操作完毕并报告水调。泄水闸门的试提、冲沙等启闭操作以及相关检修工作需报告水调同意后方可进行。河口水电厂应与上、下游水电站建立情况通报机制遇排沙、泄洪等重要情况及时相互通报。及时收集八盘峡-河口区间庄浪河等支流的重大雨、水、沙情报并及时向水调报告。3年度调度情况3.1调度计划执行评估3.1.1在确保电站水工建筑物安全的前提下严格按照“电调服从水调”及“兴利服从防洪”的原则进行科学的水库防洪调度协调处理好发电、调水、防洪之间的关系有效发挥工程效益。河口水电站防汛领导小组结合本工程实际情况,在维持水库规定水位、适应发电运行要求的前提下选择本电站蓄放流量的方式同时根据水调提供的黄河干流（

6、梯级电站）来水和放水变化情况按照不同时期的要求和规定随时调节电站和泄水建筑物的放流量以确保水库与大坝安全。3.2调度工作和措施3.2.1在上级未对放流量提出具体规定要求时河口水电站运行人员根据水调提供的八盘峡水电站总出库流量结合本厂机组出力（负荷）情况可以决定通过泄水建筑物放水流量。在决定泄水建筑物放水流量的同时应根据当时的水库水位变化情况尽量结合发电用水、减少弃水可以对本厂的机组负荷提出调整建议当机组负荷不能变动时则通过泄水建筑物调节放水流量以保持规定的水库水3位。3.2.2在上级对放水流量做出具体要求时河口水电站运行人员要严格执行水调的各项要求并及时向水调报告水库运行情况密切配合水调的调度

7、工作使河口水电站出库流量不大于规定范围以确保下游的防洪安全。3.2.3按照兴利服从防洪的原则正常情况下河口水电站在非汛期、汛前期、主汛期、汛后期都应将水位控制在1558.0m。3.2.4当本厂机组事故紧急停机时中控室值班人员应立即将情况汇报河口水电站防汛领导小组同时应立即采取应急措施在40分钟内按需要调整出库流量并及时报告水调。当机组负荷增减变化大于五千千瓦及开停机时中控室值班人员也应通知河口水电站防汛领导小组调整出库流量以免上游水位变化过大。4调度过程4.1雨水情河口水电厂厂址区域监测截止8月底共计降雨276.1mm；单月最大降雨为7月份降雨量107.9mm；单日最大降雨量为7月24日降雨量

8、67.6mm。2021年重点水情信息见下表：4表2河口水电厂2021年水库运行月报表水库项目1月2月3月4月5月6月7月8月平均值和最值平均流量(m/s)最大流量(m/s)出现时间入库最小流量(m/s)出现时间入库总水量(亿m)本年累计水量(亿m)平均流量(m/s)最大流量(m/s)出现时间最小流量(m/s)出库及用水累计发电水量(亿m)本月溢弃水量(亿m)排沙排污水量(亿m)灌溉水量(亿m)出库总水量(亿m)本年累计水量(亿m)33333333333333出现时间发电水量(亿m)354.2降雨、洪水过程今年黄河流域汛期始于5月下旬预计结束于10月上旬。整个主汛期为79月份河口库区58月累计降

9、雨276.11mm2021年78月份入库总水量46.1353亿m3。日均最大入库流量1207m3/s上游最高库水位1558.0m最低库水位1557.5m。汛期河口地区发生局地暴雨一次时间为7月24日凌晨降雨持续时间约两小时降雨量为67.6mm期间最大瞬时来水流量为8点的1400m3/s；8月23日发生局地强降雨一次持续时间约三小时降雨量为28mm期间最大瞬时来水流量为6点的1400m3/s。2021年18月入库总水量153.7452亿m3（上年18月累计182.0610亿m3）,其中7月份平均入库流量959m3/s（上年同月1308m3/s）最大流量1207m3/s入库总水量25.6737亿m

10、3；8月平均入库流量764m3/s（上年同月927m3/s）最大流量948m3/s入库总水量20.4616亿m3。2021年主汛期来水相对偏枯防汛压力较小但是河口水电厂全体生产人员仍加强巡视和自身的防汛意识一刻不能松懈合理调整机组运行状态和泄洪闸、冲沙闸门开度保证电厂安全稳定运行。4.3阶段调度目标与实际调度过程河口水电厂汛期洪水调度水位为正常蓄水位1558.0m,汛期过程最大日均入库流量为1350m3/s发生在6月28日；最大日均出库流量为1350m3/s发生在6月28日；过程最高调洪水位仍然是保持1558.0m；由于河口水电站为日调节水库拦蓄洪量为零削峰率为零。65调度成效2021年河口水

11、电厂严格按照各级防汛部门下发的防汛文件指示组织全员学习省市抗旱防汛指挥部下发的各项文件精神落实各项防汛度汛措施积极配合市、区各项防洪调度工作建立防汛抗旱应急体系制定相应的应急预案并组织演练今年的防洪调度工作接近尾声虽然今年防汛形势相对平缓但是通过今年的防洪调度过程在实际工作进行了演习使得全年防洪调度工作取得了显著成效。6成功经验和风险及问题2021年河口水电站汛期运行平稳未出现较大洪峰流量在调度部门的正确领导和我厂人员的共同努力下确保了电站安全顺利度汛。7优化调度的打算和2021年工作安排河口水电厂已经安全平稳的完成了2021年防洪调度工作但我们丝毫不敢有怠慢。由于黄河两岸地质情况复杂泥石流、

12、滑坡频发不可掉以轻心。通过2021年防洪调度工作的顺利完成为我们积累了丰富的经验公司将总结经验制定针对性措施完善防洪调度过程中自身暴露出的问题不断提升电站防洪调度能力进一步提高河口电厂的安全防洪能力为今后的防洪度汛工作打下良好的基础确保河口水电厂安全生产稳定。7附件32021年水库防洪减灾效益统计表填报单位:序号水库名称河口水电厂库容3(亿m)0.1638Q入max/相应时间1560m/s/6.28,2:003Q出max/相应时间1560m/s/6.28,2:003削峰百分比（%）0水库防洪减灾直接效益拦蓄洪量减免农田受灾面减免受灾人口减免城市减免其它重要3（亿m）积（公顷）（万人）进水（座）

13、设施受淹0减免直接经济损失（万元）123大型小计中型小计小型小计合计座座座负责人:填报人:年月日注：1、当年有明显涨水过程的大型水库需逐座填写中、小型水库分别填写汇总结果；2、水库的Q入max、Q出max及削峰百分比只需填写今年量级最大或削峰作用最显著的一场洪水中小型水库不填写该项；3、“减免城市进水”项只需填写县级及其以上城市；“减免其它重要设施受淹”项填写油田、机场、重要交通干线等重要设施名称。8水库群优化调度总结报告河海大学文天学院水库群优化调度总结报告-水文专业姓学专时名：号：业：间：河海大学文天学院2021年9月1河海大学文天学院目录一、概述.3二、线性规划非线性规划方法.42.1线

14、性规划.42.2非线性规划.4三、动态规划（DP）.4四、增量动态规划（IDP）.6五、两时段滑动寻优算法（POA）.6六、轮库迭代法.7七、总结.72河海大学文天学院一、概述水库优化调度是一个多阶段决策过程的最优化问题,是在常规调度和系统工程的一些优化理论及其技术的基础上发展起来的。其基本内容可描述为:根据水库的入流过程,遵照优化调度准则,运用最优化方法,寻求比较理想的水库调度方案,使发电、防洪、灌溉、供水等各部门在整个分析期内的总效益最大。通过水库优化调度可以解决各用水部门之间的矛盾经济合理地利用水资源及水能资源因而在现今我国乃至世界水资源贫乏、开采利用不合理的情况下水库优化调度具有非常重

15、要的意义。开展水库的优化调度研究工作提高水库的管理水平几乎在不增加任何额外投资的条件下便可获得显著的经济效益。关于水库优化调度的研究最早从20世纪40年代开始美国人Mases于1946年最早将优化概念引入水库优化调度。国内的相关研究则是从上世纪60年代起步。华中科技大学的张勇传是国内水库优化调度的开拓者。这些年随着系统工程优化理论和数学规划理论的日臻完善随着计算机技术在这两大领域的应用水库优化调度的方法也愈加丰富。从径流描述上分一般可分为确定型和随机型两种；从所包含的水库数目划分可分为单库优化调度和水库群优化调度两方面。单从优化调度所采用的优化方法划分一般可分为线性规划、非线性规划、动态规划、

16、增量动态规划、两时段滑动寻优算法和轮库迭代法等。3河海大学文天学院二、线性规划非线性规划方法2.1线性规划线性规划是水库优化调度中较简单且应用广泛的规划方法。这种方法不需要初始决策结果收敛于全局最优解在大规模问题的求解中用的较多。线性规划法计算效率低由于水库优化调度是非线性和随机性当调度的目标函数和约束条件很复杂时需先用其他方法将问题线性化再进行求解。2.2非线性规划非线性规划是应用最广泛、最普遍的数学规划之一它能很有效地处理不可分目标函数和非线性约束问题许多其他数学方法都对这两个问题束手无策。但非线性规划方法通常需要先进行线性处理因此出现优化过程慢、相对计算时间长的问题。比线性规划复杂且没有

17、通用的求解方法和程序因而非线性规划的应用的广泛性比不上线性规划和动态规划。三、动态规划（DP）动态规划是解决多阶段决策过程最优化的一种最优化方法。它把比较复杂的问题划分成若干阶段通过逐段求解最终获得全局最优解。动态规划法具有可知性和无后效性的特点。将动态规划最优化原理应用到水库调度中可简单概括为:（1）水库在任何时段内的最优4河海大学文天学院发电运行方式与以往的调度过程无关。(2）水库在任何时段内的最优决策只依赖于该时段初水库的状态,它的选择应使面临时段及未来时期内的发电效益(期望值)之总和达到最大。(3）将多维非线性问题转化为多阶段决策问题,通过逐段求解最终求得全局最优解。通过增加状态数目来

18、满足各阶段的可分解性和单调性。本次计算中调度期取一年按月份划分调度时段以调度时段t(t=1,2,?.T)作为阶段变量库容Vt作为状态变量各时段发电用水量Qt作为决策变量对应于一个阶段效应Nt(QtVt)引入罚函数所以顺时序确定性动态规划模型为：max?EtWEFEtt1T?（1）（2）递推方程：NtVtmax?NtQt,VtNt1Vt1?StQt?tVt1VtQt,minQtQt,max考虑以下约束条件：s.tZt,minZtZt,maxNNtNt,maxt,mint1,2,?T（3）上式中St为t时段水库的天然来水Qt为t时段水库的发电流量；Zt,minZt,max分别为t时段的水库水位下限

19、和水位上限；Qt,minQt,max分别为水轮机的最小和最大过水约束；Nt,minNt,max分别为t时段水轮机的最小技术出力和最大预想出力。Nt(Vt)为从时段t到第一时段的最优发电量；Nt(Qt,Vt)为面临时段t在时段初水库蓄水量为初水库蓄水量为Vt和该时段发电用水量为Qt的发电量；Nt-1(Vt-1)为余留期（从t-1时段到第一时段）最优发电量。5河海大学文天学院四、增量动态规划（IDP）增量动态规划是动态规划的一种改进方法使用逐次逼近的方法（迭代法）寻优每次寻优旨在某个状态序列附近的小范围用动态规划法进行比动态规划减少很多的计算量。具体步骤：步骤1：选择一组初始调度线它满足水位约束及

20、设定的各库始、终库水位。步骤2：再在其上下方各取n个设定的水位差dz作为廊道。步骤3：然后再根据动态规划方法进行依次顺推计算即可求出第一次改善的新的调度线和决策序列。步骤4：在上述基础上再进行第二步迭代即在新的状态序列上下再变动一个增量打造dz,并进行优选。这样逐次进行迭代直至逼近最优决策序列和最优状态序列满足精度要求为止。五、两时段滑动寻优算法（POA）两时段滑动寻优算法是用于求解多状态动态规划问题能有效克服DP的“维数灾问题”。作者根据别尔曼最优化原理的思想提出逐步优化理论即“最优线路具有这样的性质每对决策集合相对于它的初始值和终止值来说是最优的”。具体步骤：步骤1：在水库水位允许范围内给

21、定一组初始调度线Zt(t=1,2,.T)。步骤2：从起始时刻开始固定ZtZt+2两个值调整水位Zt+16河海大学文天学院使得目标函数在t到t+2时刻达到最优得到新的Z_t+1用新的Z_t+1代替Zt+1。(t=1,2,.T)同理向右滑动如此进行循环迭代直到得到一组新的轨迹。步骤3:用新的一轮轨迹代替旧轨迹重复步骤2判断是否ZtZt_。如果满足转步骤4；否则用新轨迹代替旧的轨迹重复步骤3。步骤4：新一轮计算出来的轨迹即为最优轨迹迭代结束。六、轮库迭代法轮库迭代法是库群发电优化调度模型求解方法。具体步骤：步骤1：给水库编号：先上游后下游先支流后干流。步骤2：给定每个水库的初始可行Z0i,t解。步骤

22、3：固定Z02,tZ03,t?Z0n,t求解最优的Z_1,t。步骤4：固定Z_1,tZ03,t?Z0n,t求解最优的Z_2,t。步骤5：同理依次求得Z_i,t（i=1,2?n）。?_步骤6：若Zi,tZi,t则Z_i,t为最优解否则Z01,t=Z_i,t转步骤2继续迭代直到满足精度要求。七、总结（1）DP法因为是在全部可行域中求解因此能够得到整个可行域的全局最优解。(2）IDP法把计算工作量减少到DP的几十分之一甚至更低7河海大学文天学院计算速度很快且计算精度较DP法高。但是这种方法是在局部可行域进行迭代有时候计算结果可能收敛到某一局部最优解。因此计算结果与初始决策序列有很密切关系。因此要选择

23、不同的初始序列进行多次计算来确定全局最优解。(3）POA法进行单库计算十分有效收敛速度快目标函数为凸函数时且能得到全局最优解。但是此法用于数目较多的库群计算时收敛速度会大大降低。8胜利水库兴利调度总结报告胜利水库兴利调度总结报告一、基本情况胜利水库位于酉阳县龙潭河支流冷水河上游地处涂市乡里泉村距酉阳县城约32km。地理坐标为东经10845北纬2856库区四周高山环绕河流深切植被较好为中等侵蚀地貌。胜利是一座以灌溉和防洪为主兼有发电、供水等综合效益的中型水库。工程坝址以上主河道长6.6km平均坡降43.88控制流域面积为15.5km区域多年平均降雨量1368.6mm。水库设计洪水标准为100年一

24、遇校核洪水标准为500年一遇水库总库容1173.2万m兴利库容952万m死库容93万m。胜利水库为等工程挡、泄水建筑为为3级。水库枢纽工程主要包括大头圆弧拱顶旁边隧洞式溢洪道和放水设备三部分。水库大坝为大头圆弧拱顶筑坝材料为浆砌条石镶边、浆砌块石填心。1979年大坝修建高度达到设计高程773.17m1979年8月对大坝基础进行帷幕灌浆和固结灌浆1980年11月灌浆结束。最大坝高66.17m坝顶高程773.17m坝顶宽2.5m坝顶弦长141m,弧长169m坝底最大厚度23m大坝厚高比0.417.溢洪道位于大坝右岸距拱坝右端250m于1977年至1980年修建为旁侧隧洞式溢洪道在20_年除险加固中拆除重建溢洪连拱坝及溢洪道进口段底板和边墙。改建后的3332溢洪道控制段为无闸实用堰堰顶高程为770.5m堰宽29m。开挖隧洞底板降低底板高程等工