【摘 要】
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经过近几十年的快速发展,我国已经建成了一系列大规模跨流域的水电系统。这些水电系统中的水电站普遍具有数量众多、调节性能各异、来水条件各异的特点,它们的运行方式也影响到电网的安全平稳运行。因此,需要提出相适应的调度规则指导大规模水电系统经济运行,进一步挖掘各流域之间的补偿调节能力,提高大小水电协调能力。针对以上问题,本文以我国重庆电网统调水电站为对象,研究并联水电系统的水位控制规则以及蓄放水规则,探索
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经过近几十年的快速发展,我国已经建成了一系列大规模跨流域的水电系统。这些水电系统中的水电站普遍具有数量众多、调节性能各异、来水条件各异的特点,它们的运行方式也影响到电网的安全平稳运行。因此,需要提出相适应的调度规则指导大规模水电系统经济运行,进一步挖掘各流域之间的补偿调节能力,提高大小水电协调能力。针对以上问题,本文以我国重庆电网统调水电站为对象,研究并联水电系统的水位控制规则以及蓄放水规则,探索各水电站的最优运行方式,提高发电效益,减少弃水损失。本论文主要研究工作如下:(1)针对研究对象概化并联水电系统运行方式。本文对研究对象的水文气象特点和电站基本情况做出分析,对于大规模并联水电系统,构建优化调度概化模型,为不同流域、不同来水特点、不同调节性能的水电站制定合理的运行方式,为后文的精细化调度规则推导提供理论基础。(2)提出了一种综合考虑发电、弃水和调峰的多目标模拟方法。对于调节能力较弱的水电站,汛期水库水位在月内变幅较大,常规的以月或旬为计算时段的水位控制方式难以滚动调整实时调度过程。针对上述问题,该方法引入不弃水控制期和最大不弃水概率描述多种来水情景,并以此推导以一年为调度周期不同来水情景下的日水位控制规则解集,根据调度目标和模拟结果从可行解集中优选最优日水位控制规则。实例模拟结果显示,在同时考虑发电、弃水和调峰的情况下,该方法较常规方法能将年平均发电量提高6.1%。同时,对于不同调度目标和不同来水情况,该方法均能生成适用于调度要求的日水位控制规则,有效指导实际调度操作。(3)提出了一种考虑弃水风险的蓄放水次序生成方法。面对电网负荷变化需求时,如何合理的进行互补协调调度,是并联水电系统提高综合效益的关键。该方法以弃水电量最小为主要目标,以不蓄能损失最小为次要目标,根据水库群实时运行状态生成相应的蓄放水次序。以该蓄放水次序为指导,按照电网负荷需求进行水电站群的负荷分配,得到满足调度要求的水电站群出力过程。实例研究结果显示,该模型能够合理分配系统日负荷,达到水库群有序调度的目的,同时还可以有效降低弃水风险,对解决汛枯交替期水电消纳困难问题具有参考指导作用。
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