李会安[1]2000年在《黄河干流水电站水库群水量实施调度及风险研究》文中研究指明目前大型库群系统优化调度研究存在的一个主要问题是理论研究与实际应用相脱节。本论文结合国家“九五”科技攻关项目，以黄河干流非汛期水量调度为重点，从实施出发，对水量调度的方法、思路、模型以及非汛期水量调度中的防凌、水量传播、风险等问题进行了比较系统深入的研究，目的在于研究提出随径流预报和用水计划不断滚动修正并可应用实际的黄河干流水电站水库群非汛期调度方法及其风险评价技术，为黄河干流水资源统一管理提供技术支撑。其主要研究成果如下： （1）水量调度基础问题研究。通过资料统计分析，研究了凌期槽蓄量对河段水量平衡的影响，建立了宁蒙河段槽蓄量预测模型；利用水量平衡法分析了黄河主要河段水量损失。 （2）水量传播问题研究。利用水文模拟法，根据马斯京根演算方程，从理论上推导出了在△t＞K条件下的水量演算公式，给出了公式的意义和使用条件；提出了径流演算经验参数α，研究了月调度和旬调度中α的关系，利用实测水文资料，优选确定了黄河上中游各河段非汛期月、旬径流演算经验参数。 （3）调度原则研究。通过对黄河干流工程性能、运用方式、综合利用要求等方面的分析，提出了不同于梯级设计供水次序的“先刘库，后龙库”的上游梯级综合利用供水原则，并通过典型年资料的模拟证明：该原则更有利于干流工程的综合利用，通过龙刘水库的联合调度，完全可以使刘库实现一年两次蓄满──放空的运行方式，相当于在同样工程条件下系统年调节能力增强，具有极大的优越性和经济效益。 （4）调度模型研究。将模拟法与优化法相结合，引进系统辨识思想，建立了上游梯级自迭代模拟优化模型。该模型在模拟模型中增加了三层辨识反馈结构和目标优化结构，具有较强的仿真性和自优化功能。通过1998-1999年供水期实测资料模拟验证，表明本文所提调度模型科学，模拟结果合理，在发电、供水及缓解黄河下游断流方面均较实际调度结果有一定改善。 （5）防凌库容研究。借鉴逐步优化（POA）思路，以梯级最小出力最大为目标，通过改变水库凌汛期月末限制水位，提出了防凌库容的优化方法，并通过刘库防凌库容的模拟优化，改善了上游梯级出力，提高了发电质量。 （6）多年调节水库运用方式研究。以龙羊峡水库为例，研究了多年调节水库的运行原则，分析筛选了影响年补水量的主要因素；并引进人工神经网络技术，建立了预测龙库补水量的ANN模型。经检验，模型预测平均相对误差在！0％以下。 门）风险研究。在水资源系统风险分析的基础上，识别并评价了黄河干流水量调度风险，利用概率分析方法，建立了黄河干流水量调度风险定量评价模型。 （吕）上游梯级发电影响分析。应用典型年资料模拟分析了工程防凌调度及供水调度对上游梯级发电的影响，提出了河口镇补水对上游梯级发电影响的临界流量，给出了供水与发电目标的权衡面。 （9）决策支持系统开发。设计开发了黄河干流非汛期水量调度决策支持系统，并用实例进行了检验。
李纯龙[2]2016年在《长江上游大规模水库群综合运用联合优化调度研究》文中认为长江上游金沙江、雅砻江、大渡河、嘉陵江、乌江等干支流雨水充足,水能丰富,是我国的战略水源地和大型水电基地。为合理开发利用流域水资源,长江上游干支流兴建和规划了一大批控制性水库,以确保中下游地区防洪安全,满足发电、供水、航运、生态等用水需求。随着这些控制性水库的建成投运,长江上游干支流水库群联合运行将成为必然选择。然而,长江上游水库群联合调度具有系统规模庞大、调度目标多样、约束条件复杂、水库调节性能各异等特点,是一类典型的高维、非线性、强耦合、多目标优化问题,难以通过传统的水库调度理论与方法加以解决。为此,本文围绕长江上游大规模水库群综合运用联合优化调度面临的若干关键科学问题,以流域水资源高效利用为目标,结合水库调度、水资源配置、系统分析和优化决策理论及方法,对综合运用需求下长江上游大规模水库群联合调度建模、求解和应用开展了深入研究,取得了一些理论研究和工程应用方面的重要成果,并在长江上游金沙江调控中心和华中电网调度中获得应用,主要成果包括：(1)针对三峡梯级汛期面临的防洪、发电、航运等调度需求,研究工作从综合效益最大化的角度,考虑梯级水库现有中小洪水运用研究成果,提出了基于运行水位-入库流量-下泄流量边界的防洪规则,推求了下泄流量-通航保证率间的映射关系,建立了基于多目标优化调度的汛期综合运用模型,进而制定了6种不同的汛期综合运用方案,并结合梯级水库设计方案和2009年优化调度方案,进行了实测径流、典型洪水和设计洪水下梯级水库汛期调度方案的模拟验证。结果表明,与已有调度方案相比,基于下游防洪>航运>发电目标次序的汛期综合运用方案,能够在不增加防洪风险的情况下,有效提高梯级水库汛期的通航保证率和总发电量。(2)围绕流域大规模水库群联合发电调度和模型求解问题,综合考虑各水库自身运行约束以及水库群间复杂水力、电力联系,建立了大规模混联水库群联合发电优化调度模型,并基于大系统分解协调和离散微分动态规划方法,利用随机策略生成水库调度初始解,提出相对水头系数确定子系统间协调因子,采用自适应廊道和偏廊道技术加快收敛速度,获得改进的LSSDC-DDDP混合优化方法,进行大规模水库群联合优化调度模型的高效求解。长江上游控制性水库群联合调度结果表明,改进的混合优化方法具有很好的收敛速度和优化效果；同时,水库群联合调度能够充分发挥流域库容补偿和水文补偿作用,从而有效提高梯级总发电量。(3)为实现长江上游干支流地区的水资源优化配置,研究工作考虑流域内已建和规划的控制性水库,合理利用水库群的兴利库容进行径流和供水调节,并结合流域内各种用水需求和水库综合运用需求,以流域供水缺额最小和水库群发电量最大为目标,建立了面向水资源优化配置的水库群联合调度模型。根据长江上游用水需求变化和水库群建设情况,分别从2015水平年和2025水平年的角度,进行了不同方案下长江上游水资源配置模拟。结果表明,流域大规模水库群联合调度能够在提高发电和生态效益的同时有效降低流域总供水缺额；此外,长江上游嘉陵江和岷沱江流域水资源供需矛盾突出,可以考虑节约用水和修建水利工程的措施加以解决。(4)为探究长江上游干支流水库群联合发电调度补偿效益及补偿规律,研究工作以雅砻江、金沙江、大渡河、乌江和长江干流大型水库为对象,考虑水库所属子流域及其调度业主,分别制定了单库优化调度、梯级水库联合调度和大规模混联水库群联合调度方案,并通过不同联合调度方案的长系列历史径流调度模拟,研究了梯级水库群联合调度中上下游水库间补偿关系,以及长江上游不同梯级联合调度方案下梯级间补偿与互补规律。在此基础上,考虑个体参与联合调度的贡献值大小,提出补偿-受益对等的改进贡献系数法和Shapley值法,进行了水库间和梯级间联合调度补偿效益分配,以充分调动水库业主参与水库群联合调度的积极性。
范继辉[3]2007年在《梯级水库群调度模拟及其对河流生态环境的影响》文中研究表明流域水电能源开发的生态环境影响一直是水文学与水资源领域的前沿和热点问题,而大型流域的水库群联合调度是流域水资源管理的关键问题,本文以长江上游为对象,开展了流域生态环境健康的水库群模拟调度研究;同时,长江上游水库群合理调度对于维护三峡水安全和保障三峡工程效益具有重要作用,本文也对长江上游水库群不同调度方式下三峡梯级水库的响应进行了研究,具有重要的实践应用价值。论文在掌握了大量国内外相关研究文献的基础上,对流域水库联合调度以及流域水电梯级开发的环境影响两方面的研究进展进行了较为系统和全面的综述;对长江上游梯级开发状况进行了全面的调查,掌握了该区域水库建设的现状与布局;将河网汇流模型与水库调度进行耦合建立了长江上游水库群联合调度模拟系统;利用该模型对长江上游水库群不同调度方式进行动态仿真模拟,分析了各种调度方式下三峡梯级水库的响应、河流径流变化情况等;并初步对流域水库群调度后的生态环境影响进行了分析,对调度对河流生态基流的影响进行了研究;最后对长江上游水电开发过程中存在的问题进行了讨论。概括起来,本论文的研究主要取得了以下成果:1、收集整理了相关的水库参数与水文站历史流量数据,并进行了分析调查了长江上游水电开发现状及已有的水电规划,收集了大型水库特征参数,对未来长江上游梯级水电工程的格局进行了分析;收集和整理长江上游主要水文控制站的历史流量数据,分析了径流变化趋势。2、建立了长江上游水库群联合调度模型利用长河段马斯京根分段连续演算法,采用“演-合-演”或“合-演-合”的方法,对长江上游河网进行汇流计算模拟,并用历史数据对其参数进行了率定,建立了河网汇流模型;根据各水库的设计目标和特征参数,拟合了各水库的库容曲线,提出了一种水库调度图的制定方法,建立了水库调度模型;将水库调度模型与河网汇流模型进行耦合,建立了长江上游水库群联合调度模型。3、利用模型对长江上游水库群不同调度方式进行动态仿真模拟利用模型对长江上游水库群不同组合、不同蓄水时间等调度方式进行了模拟仿真;分析了对径流过程和三峡水库蓄水发电的影响;结果表明上游水库群蓄水将减少三峡水库的年径流总量,汛后蓄水时间减少尤为明显,但却增加三峡枯季的入库流量,从而保证三峡总弃水量减少,高水头发电时间增加,有利于三峡蓄水发电;此外错开汛后上游水库群与三峡梯级的蓄水时间,也将有利于三峡水库效益的发挥。4、对三峡提前汛后蓄水时间进行了研究近年来三峡来沙量减少,为三峡提前汛后蓄水提供了可能;长江上游降雨量与径流量的降低,尤其是汛后,有必要提前三峡汛后蓄水时间;利用模型对改变三峡汛后提前蓄水时间进行了模拟,结果表明,提前三峡汛后蓄水时间可以更好的保证三峡蓄水到正常高水位,有利于发挥三峡梯级效益,同时又没有增加三峡防洪风险,因此提前三峡汛后蓄水时间是可行的。5、对水库群不同调度规则对河流生态基流的影响进行分析采用最枯月平均流量法对长江上游各河段的生态基流进行了计算,并利用模型对水库群不同调度规则进行了模拟,分析了对河流生态基流的影响,结果表明由于水库调蓄作用,增加了河流的枯季径流量,从而能更好的保证下游河道的生态基流。此外,本论文还对长江上游水电开发对河流生态系统的影响以及存在的问题进行了讨论。
雷艳[4]2008年在《汉江上游梯级水库多目标联合调度研究》文中提出本论文结合汉江梯级水库的实际情况,运用系统工程的理论和方法,考虑整个梯级开发的综合利用要求,重点研究了汉江上游梯级水库发电和航运综合开发利用问题。首先分析汉江上游梯级水库综合开发利用中各目标之间的相互制约关系,主要分析存在于发电与航运之间的矛盾;然后统筹航运和发电的用水要求,提出汉江干流水库优化调度的模型和求解方法,目的在于协调发电和航运之间的矛盾,找出满足发电和航运要求的综合效益最大的水资源调配方案,为决策部门进行决策提供科学依据。论文的主要内容和取得的主要研究成果如下:(1)在总结汉江水资源综合开发利用现状的基础上,分析了汉江梯级水库各开发目标之间的关系,提出不同目标耦合的办法,为后续建立调度模型奠定基础。(2)在目标耦合的基础上,针对发电与航运的突出矛盾,提出汉江梯级调度的准则,建立汉江梯级水库发电和航运联合优化调度模型和自迭代模拟模型。为了保证求解方法的公认度和精度,对优化调度模型采用大系统分解协调与PSO算法相结合的方法,保证了模型计算的精度和求解速度;同时给出了模拟模型的求解步骤。(3)为获得兼顾发电和航运综合效益最大的水资源调配方案,在考虑梯级开发现状和规划的基础上,拟定了近期三个梯级考虑航运和不考虑航运、远期七个梯级考虑航运和不考虑航运四种运行方案,分别应用汉江梯级水库发电与航运联合优化调度模型和自迭代模拟模型进行求解,并对调度结果中的多年平均发电量、航运保证率、发电保证率等指标进行重点分析,旨在找出发电与航运目标间的用水矛盾及解决办法。(4)各方案计算结果表明:在近期三库联合调度或远期七库联合调度下,考虑航运用水后各电站的基荷出力增大,降低了梯级电站的调峰能力,然而,不论是否考虑航运用水,航运对梯级电站的多年平均发电量和年发电保证率影响都很小,但航运保证率却有显著提高,由此所带来的经济效益和社会效益是显著的。对比七库和三库联合调度,七库联合调度可以进一步发挥水库联合调度的优势,使整个梯级的电量和调峰出力更大,航运保证率更大。
王超[5]2016年在《金沙江下游梯级水电站精细化调度与决策支持系统集成》文中进行了进一步梳理随着我国水电能源的持续开发建设,流域水电站群已颇具规模,西电东送、全国混合电网互联和流域水资源统一调度格局初步形成,我国水电事业已逐步从工程建设阶段转移到运行管理阶段。新形势下,开展梯级水电站联合优化调度研究,探求水能资源的精细化管理方法,充分挖掘梯级水电站联合调度的综合效益,是实现水能资源高效开发利用的关键。梯级水电站联合优化调度受水文气象、水电站安全稳定运行控制、区域综合用水需求、电网调度等综合因素影响,且梯级水电站间水力、电力关系密切,水电站的水能—电能转换关系复杂,是一类多维、非凸的复杂非线性约束优化问题,其建模求解一直是水资源管理研究领域的热点和难点问题。本文围绕梯级水电站联合精细化调度存在的若干关键问题,以水电能源学、智能优化、系统工程等理论与方法为指导,研究了梯级水电站精细化发电调度建模理论与方法,取得了一些有意义的理论成果,并将部分成果集成部署为金沙江调控中心的决策支持平台——“金沙江梯级水调管控一体化平台”,为金沙江下游梯级水电站开展实际生产调度提供理论依据和决策支持。论文的主要内容和创新成果如下：(1)为满足梯级水电站实际生产运行对精细化调度模型的需求,研究工作提出了一种梯级水电站精细化发电调度建模方法。以金沙江下游梯级水电站为研究对象，运用理论推导和统计分析并用的方法探究了调度模型时间尺度对调度模型准确度的影响规律,并据此提出了梯级水电站发电调度问题的多尺度建模方法,同时,充分考虑水电站水头、流量和日运行方式等对水电站水电能转换效率的影响,提出了中长期调度的精细化水能计算方法,进而构建了梯级水电站精细化发电调度模型。研究结果表明,所建模型能够较为准确的反映水电站的水电能转换关系和水电站调蓄过程等实际工况,可为金沙江下游梯级水电站开展优化调度提供准确、实用的调度模型。(2)以梯级水电站两阶段优化问题的数学特性分析为切入点,推求了两阶段优化问题的单调原理及其存在条件,并据此提出了基于单调原理的调度方案快速调整策略;同时,提出了一种多种群连续域蚁群算法,通过引入多种群策略和高斯概率选择策略,有效提高了算法的搜索性能,并运用提出的正逆序回溯约束处理策略处理模型的复杂耦合约束,结合前述调度方案快速调整策略提高算法的局部搜索能力。模拟结果表明,所提方法收敛速度快、鲁棒性强,优化结果较目前广泛应用的求解方法更接近全局最优解,是一种高效的梯级水电站联合优化调度模型求解方法。(3)以金沙江下游梯级水电站枯水期的实际工程调度需求为出发点,提出了梯级水电站枯水期联合调度规则的制定方法。研究工作分析了金沙江下游枯水期径流的年际和期内分布特性,并依据两阶段优化问题的单调原理,推求了可确定梯级水电站枯水期消落运行方式的消落判据,提出了基于消落判据的梯级水电站枯水期消落准则制定方法,并在综合分析理论调度规则和长系列径流演算成果的基础上,提炼了金沙江下游梯级水电站枯水期运行方式和消落期联合消落准则。模拟结果表明,所制定的准则在枯水期能充分发挥梯级水电站的补偿效益,在消落期能较好的兼顾梯级水电站的水头效益和水量效益,可为金沙下游梯级水电站枯水期开展实际运行调度提供参考。(4)针对联合调度决策支持系统的实际工程需求,提出了梯级水电站联合优化调度决策支持系统的集成框架,开发了金沙江梯级水调管控一体化平台。以研究工作的理论成果为指导,设计了面向对象式梯级水电站联合优化调度系统类库,提出了基于‘'MWM框架下的表示层—面向服务式松耦合业务层—面向多源异构数据的通用数据层”三层模式的应用软件系统总体设计框架,通过该框架实现了表示层控件的图库表联动功能,水文预报、优化调度等业务操作的松耦合集成和分布式远程访问功能,多电厂、梯调中心等不同地理位置不同类型数据库的分布式数据存储功能；进而,在深入分析金沙江下游梯级水电站日常调度业务流程及相关功能需求的基础上,开发了具有自主知识产权和核心技术的金沙江梯级水调管控一体化平台。系统测试结果表明,所构建系统功能完备、人机交互性能好、安全性和稳定性均满足设计要求；实际工程应用效果表明,系统运行稳定可靠,满足金沙江流域梯级工程生产运行作业和管理要求。
夏忠[6]2007年在《考虑冲突、补偿和风险的水资源合理配置研究》文中认为配置中存在的冲突问题,并推荐了有效的、适于可持续发展的流域水资源配置模式。以黄河流域为例,建立了考虑补偿的黄河流域水资源合理配置的仿真模型,并对生成的方案集进行了计算和评价,给出了流域水资源合理配置的方案和实施措施、政策以及相关建议。论文主要研究内容和取得的成果如下:(1)采用博弈论分析了流域水资源配置的冲突问题,运用递进的思想提出了四种不同的配置模式:“公地悲剧”模式、流域管理机构控制模式、补偿机制下的流域管理模式和“自律”模式。通过建立博弈矩阵,对这四种不同的流域水资源配置模式分别进行了分析和讨论,提出补偿机制下的流域机构统一管理模式是目前有效的配置模式,而“自律”模式是解决水资源短缺困境的有效途径。(2)针对有效的水资源配置模式,利用F?H冲突分析方法建立了冲突分析模型。模型中将流域管理机构、上游地区、中下游地区作为三个局中人,在实施两种策略——激励政策和控制政策的情况下,通过对局中人的偏好向量和结局进行稳定性分析,从18个可选策略中优化得到2种均衡结局:完全合作结局和部分合作结局,这为水资源合理配置提供了宏观策略支撑。(3)为了达到流域水资源统一配置的目标,按照流域水资源综合利用和可持续发展的原则,以黄河流域为例,建立了黄河流域水资源合理配置的仿真模型。通过采取工程和非工程等不同的配置措施,得到黄河流域2010规划水平年的19个水资源合理配置方案。(4)在考虑风险因素的基础上,采取了两种不同的方法对黄河流域水资源合理配置方案进行了综合评价,两种方法分别是:基于蒙特卡罗~神经网络模拟模型的风险估计模型和基于泛系观控理论的风险模型。两种方法推荐的2010规划水平年的方案是一致的,均为方案19“中东线置换30亿m3+工业节水10%+农业节水10%+污水资源化”,证明两种考虑风险的评价方法都是有效合理的。(5)通过分析现有政策体制下和政策改进后的流域水资源配置的经济效应,说明要想使流域配置实现主体利益的帕累托改进,即达到绝对合作利益空间分布区,政府必须进行一定的政策改进以适应新的流域水资源配置模式。将政策改进过程视为难度自增殖系统,通过政策改进旋进路径的分析表明,政策的改进过程是一个螺旋上升的过程,不可能一蹴而就。最后提出了一些流域水资源配置的政策建议。
裴哲义[7]2012年在《大型流域水电站水库群联合优化调度及风险分析》文中提出近年来,随着我国大力发展水电方针的落实,水电事业得到快速发展,我国已成为世界水电第一大国。特别是随着近几年大机组、巨型电站的投运,水电厂安全经济运行和大型流域水电站水库群的优化调度问题受到人们的高度重视。开展大型流域水电站水库群联合优化调度,不仅关系到水库群自身的安全和经济利益,也关系到电网的安全经济运行以及防洪、航运、供水等多方面的利益。符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求,也是实现节能减排目标的重要途径。本文以大型流域水电站水库群的联合优化调度和水调自动化系统建设为研究对象,从优化调度模型构建、求解策略和方法、优化调度目标确定、对电网运行风险分析和水调自动化系统建设等方面深入探讨了水电站水库群联合优化调度问题,并取得了如下主要成果：(1)水库运行调度管理及水调自动化系统建设。对我国水库调度管理的现状以及取得的成就进行了全面的总结分析,并对我国水电站水库和电网水调自动化技术的发展和管理进行了深入探讨,指出了水库调度管理和水库调度自动化系统建设管理方面存在的问题和不足；从构建新型水电站水库调度管理体系,加强大型流域水电站水库群管理、加快现代智能电网调度自动化系统建设以及完善标准体系等方面提出了设想和建议,将对今后我国水库调度工作的开展和水库调度自动化系统的建设管理起到一定的积极作用。(2)大型流域水电站水库群联合优化调度模型研究。针对长江上游巨型水电站水库群联合优化调度模型的多目标及多约束特点,分别按整体系统、局部电网和河流梯级三个空间层次,在满足水库综合利用要求的前提下,建立了长期、中期、短期的多维时间尺度联合调度模型,并在传统动态规划及其改进方法、现代智能仿生算法的基础上,研究引入了自调整参数的粒子群优化算法对其进行求解,为地区电网、区域电网以及互联电网条件下的大型流域水电站水库群联合优化调度提供了重要的技术支撑。(3)大规模多约束联合优化调度模型的解算方法研究。针对水电站水库群联合调度这个涉及多水力联系、电力联系和多目标、多约束的高维、动态、非线性的系统优化问题,引入了基于MPI(消息传递标准)与OpenMP(共享存储编程模型)混合控制的双层并行优化方法,成功实现了多进程与多线程的同步并行计算,为大规模多约束的水电站水库群联合优化调度提供了一条快速求解途径。(4)大型流域水电站水库群联合优化调度实例分析。研究了中国水电站的分布及其水文、水库调节特性,针对西南地区长江上游的部分大型水电站水库群和华中地区长江中下游的部分大型水电站水库群,建立了联合优化调度模型,将大型流域水电站水库群优化调度问题分解为各个小规模的问题求解,然后借助水库调度知识经验进行总体协调。分析结果表明,开展大型流域水电群优化调度工作,不仅可以增加水电发电量,而且可以提高整个水电站群的保证出力。(5)大型流域控制型水库蓄放水风险分析。以三峡水库2008年实验性蓄水为例,对2008年度试验性蓄放水过程进行了细致分析,并从蓄水时间、蓄水目标、蓄水过程和消落过程等方面研究了整个蓄放水过程对电网运行的风险。提出了三峡水库蓄放水时间和应遵循的原则,将对今后三峡梯级电站运行以及流域水库群联合调度有一定的指导作用。(6)大型流域水电站水库群调度自动化系统建设。根据大型流域水库群调度的需要,提出了大规模水电站水库群调度自动化系统建设的计算机网络及软件结构;在基础应用平台及三维视景仿真建设方面,对数据通信、数据库、人机界面等进行全面分析研究,特别是针对流域仿真、枢纽工况仿真等需求,研究提出了结合虚拟现实技术和地理信息系统(VR&GIS)的解决方案,提供了直观、互操作性良好的信息终端服务系统,满足了专业应用需求。
万毅[8]2008年在《黄河梯级水库水电沙一体化调度研究》文中指出本文以黄河梯级水库水电沙一体化优化调度的理论基础、相关数学模型的建立和求解、优化决策的实现方法为研究对象，系统分析了梯级水库群的功能评价、黄河梯级水库水量调度问题、梯级水库电站发电调度问题、水库排沙调度问题、梯级水库水电沙一体化调度的主要理论和方法、梯级水库水电沙一体化调度管理系统如何实现等重要问题，得出了相应的结论。本文提出建立黄河梯级水库群功能评价体系。明确了指标权重的获取以及指标量化方法，主要就水库调度功能综合评价方法和应用进行了研究。通过对多级模糊综合评价理论的分析，建立了梯级水库调度功能综合评价的模糊综合评价模型，设计了模糊综合评价的流程。结果表明，本文提出的分析方法能较为客观地分析水库对调度运行的贡献和自身的调度运行趋势，为宏观调度决策提供了新的方法和思路。本文通过对黄河水量调度问题进行研究，分析了黄河水资源的特点、水量调度的特点、调度工作的历史发展和调度决策过程。通过介绍目前黄河水量调度主要采用的自适应模型，提出为使水调工作和电调工作不发生大的矛盾，应在自适应模型的求解环节中加入发电指标的改进决策方法。本文通过分析黄河水能利用概况，结合水能的可储备、随机性、灵活性的突出特点，介绍了黄河水能开发的历史以及目前黄河干流己建成的大型水利枢纽工程的主要水能指标。对于梯级水电站优化调度运行问题作了展开分析，介绍了主要的优化调度问题和优化准则。基于水电站最优运行的原则和黄河上重点水电站的特性，本文以黄河上的李家峡电站和万家寨电站为例，主要研究了电站短期优化调度运行问题。本文根据工程实际需求，提出并建立定水量调峰和分时电价下的梯级电站发电模型并优化求解。提出了梯级调峰适应度指标，通过分析影响梯级调峰的主要因素，建立了判断梯级调峰适应性的概化模型。本文通过总结并综合分析多沙河流水库排沙调度的方法，研究了黄河上处于不同淤积阶段的青铜峡、三门峡、万家寨、小浪底四座大型工程，说明多泥沙河流不同淤积阶段的排沙调度运行方式，引入适用的模型和方法对这些水库进行排沙优化调度研究，对多沙河流的大型水利枢纽综合优化运行调度总结出一套较为全面的研究理论和解决方案。本文首次提出了“水电沙一体化”调度的概念，分析了日常所用“一体化”概念的主要特点，针对黄河梯级水库调度的理论和实践，从主体（即调度者）和客体（即调度对象）的不同角度分析了“一体化”概念在梯级水库调度中的内涵和外延。重点对黄河梯级水库调度涉及的流域机构、电网、发电企业、用水部门等作了主体关系分析，对“水”“电”“沙”三项主要指标的相互关系进行了综合分析。同时提出实现一体化调度需要应用的多学科理论体系，研究了黄河梯级电站实行一体化调度的可行性和关键技术。最后，本文提出建立黄河梯级水库一体化调度管理系统。从黄河上游梯级水电群、西北电网和流域机构的日常调度业务出发，研究了一体化调度系统的概念和意义，根据西北电网在黄河上游水调工作中的地位，分析了建设一体化调度系统的现实需求。本章对黄河上游水电沙一体化系统进行了功能和结构设计，包括优化模型设计等重要内容，提出了系统建设方案和系统总体设计方案，最后并对系统的建设和实施方案中的关键技术路线作了阐述。
张泽中[9]2009年在《水库补偿机理和补偿效益计算方法研究》文中提出随着我国水电梯级大开发和水资源统一管理制度健全,水库的作用不仅表现在综合利用,而且呈现出流域化、生态化趋势,水库群统一调度迫切需要解决补偿效益的计算和分配问题,而现有的理论和方法已不能满足实践需求。因此,论文以黄河龙羊峡、刘家峡等水库为例,针对水库补偿效益产生机理、水库生态补偿效益、环境补偿效益、防凌补偿效益等进行了研究,具有重要的理论意义和应用价值。研究取得的主要成果如下：(1)水库补偿效益产生机理研究。从调节型水库对过流水资源价值影响入手,揭示了水库补偿效益产生机理：通过大坝作功,水库改变过流水资源价值,水资源的流动特性使得相关对象在投资不变的情况下,直接或间接利用价值变化的水资源,所得的利益发生变化,利益变化部分是水库改变水资源价值的效益外部化,即产生水库补偿效益。(2)环境补偿效益研究。水库环境补偿效益主要包括水库对大气环境补偿效益、河道水体环境补偿和环境资源补偿效益,给出相应定义和计算方法。研究建立了大气环境补偿效益成本模型,得出龙羊峡水库大气环境补偿效益有先增大后减小的变化趋势；刘家峡水库大气环境补偿效益具有随着时间推移而减小的规律。改进污径比,提出水库对下游河道水体环境补偿效益计算方法,并计算了2003年龙羊峡和刘家峡水库相应水环境补偿效益。环境资源补偿效益主要是指耕地环境、文化自然景观的旅游环境、人工湿地环境三个方面补偿效益,计算了龙羊峡水库和刘家峡水库的环境资源补偿效益。(3)生态补偿效益研究。水库生态补偿效益分为河道外生态补偿效益和河道内补偿效益；河道外生态补偿效益包括湖泊补水、湿地补水、相邻河流补水对应的生态补偿效益；河道内生态补偿效益包括非汛期生态基流、防断流补水、汛期生态洪水输沙生态补偿效益。研究给出各种补偿效益的定义和计算方法。采用生态系统服务的意愿支付法,研究了2006年小浪底水库引黄济淀的河道外生态补偿效益；利用水库群补偿调节计算结果,研究了龙羊峡和刘家峡两库对黄河防断流补偿效益的动态特性。根据洪水塑造河流形态为生物提供生境的主要生态功能,提出多泥沙河流上水库生态洪水补偿效益正负判别依据和生态洪水补偿效益计算方法。(4)防凌补偿效益研究。利用冰水力学理论,揭示了龙羊峡和刘家峡水库联合运用改变宁蒙河段冰塞特性的机理,从理论上得出凌汛新问题的根源是龙羊峡和刘家峡水库联合运用加剧了宁蒙河道淤积；调水调沙是宁蒙河段防凌和解决凌汛新问题的关键措施之一。研究给出水库防凌补偿效益定义及计算方法,大柳树水库的防凌补偿效益主要包括消减宁蒙河段凌灾、提高防护对象防凌标准和防凌安全、补偿上游梯级水库发电和补偿刘家峡水库综合用水。
许伟[10]2015年在《龙羊峡、刘家峡河段梯级水库联合运用相关问题研究》文中认为本文结合黄河上游梯级水库及相关流域的特点,以黄河上游龙羊峡、刘家峡河段6座梯级水库为研究对象,对水电站群的联合运用等相关问题进行了研究。首先结合我国经济发展进入新常态的形势,对水电行业前景进行介绍,借此引入研究梯级水库联合调度的宏观背景、实际工程背景等,分析了本文的研究目的和意义,分析了国内(外)水库(群)研究概况,并详细整理了国内外水库调度研究的进展,并结合实际分析了水库调度研究存在的主要问题和发展方向。针对龙、刘河段的具体情况,分析了该河段水库需要承担的综合利用任务要求,并介绍了该河段水电开发状况及梯级电站的经济技术资料,为后续的水能计算、发电优化调度的研究提供物理基础。根据龙、刘河段梯级水库相关水文站历史径流资料,对黄河上游径流(来水量)进行了定性、定量分析。了解了黄河上游来水的丰枯情况、时间变化趋势、空间水量组成等,为水能计算、梯级优化调度提供数据支撑。根据已有资料,分析了龙、刘两库作为骨干水库的现状运用方式,以及龙羊峡初期运行长期处于低水位的原因。由于龙、刘两库相互配合调蓄,分析了两库在不同年份的调蓄特点。讨论了两水库年内泄放过程特点,尤其是刘家峡水库凌汛期泄放流量过程和龙羊峡水库汛期大量蓄水带来的特殊问题。建立了龙、刘河段梯级电站的多年发电优化的数学模型,详细分析了逐次优化—遗传算法在该河段水库群优化调度实践中的应用,介绍了算法的编程实现过程(利用C++语言),给出了主、子程序模块的框架图,并介绍各函数模块涉及的具体内容。依托模型计算出梯级水库的多年平均发电量,作出龙、刘水库多年平均月泄放流量过程图以及梯级各水库基于月尺度的期望蓄水位及包络线图,并将调度结果与现状运用方式进行对比。研究了多年调节水库起调水位对联合调度发电的影响,并讨论了龙羊峡水库抵御不确定来水的能力。
参考文献：
[1]. 黄河干流水电站水库群水量实施调度及风险研究[D]. 李会安. 西安理工大学. 2000
[2]. 长江上游大规模水库群综合运用联合优化调度研究[D]. 李纯龙. 华中科技大学. 2016
[3]. 梯级水库群调度模拟及其对河流生态环境的影响[D]. 范继辉. 中国科学院研究生院（成都山地灾害与环境研究所）. 2007
[4]. 汉江上游梯级水库多目标联合调度研究[D]. 雷艳. 西安理工大学. 2008
[5]. 金沙江下游梯级水电站精细化调度与决策支持系统集成[D]. 王超. 华中科技大学. 2016
[6]. 考虑冲突、补偿和风险的水资源合理配置研究[D]. 夏忠. 西安理工大学. 2007
[7]. 大型流域水电站水库群联合优化调度及风险分析[D]. 裴哲义. 华北电力大学. 2012
[8]. 黄河梯级水库水电沙一体化调度研究[D]. 万毅. 天津大学. 2008
[9]. 水库补偿机理和补偿效益计算方法研究[D]. 张泽中. 西安理工大学. 2009
[10]. 龙羊峡、刘家峡河段梯级水库联合运用相关问题研究[D]. 许伟. 清华大学. 2015
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