水电能源作为一种技术成熟的可再生清洁能源,获得了全面快速的发展,随着水电能源开发的推进,合理配置水资源、优化流域水电站群调度运行管理逐渐成为研究重点。然而,受水库入库径流不确定性、水能开发过于集中而电网配套送出通道建设相对滞后、以及以风电、太阳能为代表的间歇性新能源并网等因素影响,水电系统面临巨大调峰压力和持续凸显的弃水问题。为此,研究工作围绕水电站弃水调峰科学技术问题,从水电站发电弃水风险计算、不同弃水风险对应运行水位过程控制、考虑弃水风险的区域电网水电站群调峰调度、以及基于面向服务架构的水电站经济调度系统设计等方面展开深入研究,以期提升水电站运行调度管理水平。论文主要工作内容及创新性研究成果如下:(1)针对水电站发电弃水风险控制问题,在水电站入库径流频率分析基础上提出基于水电站入库径流频率的发电弃水风险实用化计算方法,以二滩水电站为实例研究对象,推求电站消落水位、汛限水位及汛后蓄水位控制下不同弃水风险对应水位控制过程,并将该水位控制应用于调度图调度,典型年入库模拟调度结果表明,所提弃水风险控制方法实用有效,可为水电站实际调度过程弃水风险控制提供指导。(2)针对水电站群调峰调度弃水风险控制问题,建立考虑弃水风险的水电站群调峰调度模型,提出基于弃水风险协调水电站群间电量分配策略,同时结合启发式逐次切负荷算法求解模型,以湖北电网下辖清江梯级和汉江流域丹江口水电站为实例研究对象,采用所提电量分配策略分配各电站调峰电量,并进行区域电网水电站群调峰调度,实例结果表明,所提方法和策略可有效降低水电系统整体弃水风险并发挥水电站群调峰效益,能为区域电网水电站群调峰弃水控制提供参考。(3)针对水电站不同厂商提供的相关业务高级应用系统运行环境及编程语言各异、应用之间无法共享信息及互操作的现状,分析水电站经济调度业务需求并进行面向对象抽象建模,提出基于面向服务架构的水电站经济调度控制系统设计方法,以清江梯级经济调度控制系统集成一体化平台研发为例,为水电站调度业务系统服务一体化集成设计提供新思路。