基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法技术

本发明专利技术公开了一种基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，针对梯级水电站中下游小水电站调度能力低、易被忽视的情况，通过将梯级上游高坝、高水头水电站的调节能力虚拟为带一定可控来水调节能力的水电站，来实现对小水电站调度能力的挖潜。即通过上游调节能力高的电站对时空上分配不均匀的来水进行合理的调节，达到一水多用的效果，控制下游小水电的来水量，使得下游电站能够持续处于最优运行水位处稳定运行，提高机组发电水头，从而提高流域总体的水能利用率，达到梯级总体发电量最大或发电效益最大的优化目标。发电量最大或发电效益最大的优化目标。

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法


[0001]本专利技术涉及一种水电站调度方法，具体涉及一种小水电站非汛期优化调度方法。

技术介绍

[0002]水库优化调度是在常规调度系统工程及优化理论及其技术基础上发展起来的，它是指在保证水库安全可靠的情况下，解决各用水部门之间的矛盾，满足其基本要求，利用水库调度，经济合理地利用水资源及水能资源，以获得综合利用最大的经济效益，特别是对于梯级水电站，它们之间既存在着电力方面的联系，又存在着水力方面的联系，梯级水库联合优化调度是其中的一个重要研究问题。
[0003]国内外对于梯级电站联合调度的研究常有进行，但是研究对象均为年或多年调节水电站，利用其优秀的调节性能或者可观的调节库容开展联合调度，但是对于调节性能大的水电站(包括年、多年调节等)与小水电相连的梯级水电站却鲜有研究。其原因主要在于：相对于单库效益明显的年、多年调节水电站，本身调节能力弱的小水电站通常会被忽视；在与年、多年调节等水电站的梯级联调中，调节能力弱的小水电站通常作为下游配合发电、弃水的角色。由于调度研究资料、电站特性、调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：分析识别小水电站优化调度关键因素；步骤2：复核上游调节性能较高的水电站的单库调度图；步骤3：推算优化调度关键参数；步骤4：推求出非汛期不同来水范围内虚拟来水水电站电出力的映射关系；步骤5：推求出非汛期不同来水范围内梯级水电站发电量最大的调度方案。2.根据权利要求1所述的基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，其特征在于，所述步骤1中，在进行优化调度前，结合流域径流特性与电站水库特性，对梯级水电站的优化调度关键因素进行具体分析，即进行水头、水量利用的效益对比分析。3.根据权利要求1所述的基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，其特征在于，所述步骤2中，单库水库调度图的复核方法为：对水电站的来水径流进行分析还原，如果水库为梯级龙头水库，则其入库流量只受天然影响，采用外包线法进行调度图复核，根据长系列径流资料，按照设计保证率P＝90％、1
‑
P＝10％，选择若干典型枯水年与典型丰水年进行长系列操作演算。4.根据权利要求1所述的基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3a：推算水电站之间的水流传播时间；步骤3b：分析水电站之间的区间流量；步骤3c：分析上下游机组能力匹配情况。5.根据权利要求1所述的基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，其特征在于，所述步骤4中，以维持小水电站非汛期满发出力运行为调度目标，推求出非汛期不同来水范围内上游电站优化出力与下游小水电出力的映射关系，实现小水电站非汛期优化调度；考虑到梯级间水力、电力的约束关系，通过将上游电站调节库容虚拟为小水电的来水调节能力，结合小水电在不同水位下的机组满发流量，推求出非汛期在小水电站维持高水头运行的前提下来水量、上游电站出力与下游小水电出力的梯级内部映射关系。6.根据权利要求1所述的基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，其特征在于，所述步骤5中，结合上下游电站的优化调度出力调度结果，引入上游高调节能力水电站优化出力的折算系数k1，推求非汛期不同来水范围内梯级水电站发电量最大的调度方案，按下式计算梯级总发电量；其中，E
总
为梯级总发电量，T为调度时段数，
△
t为调度时段长，N
上优化,t
为上游高调节能力水电站在t时段的平均优化出力，N
小优化,t
为下游小水电站在t时段的平均优化出力，k1为上游高调节能力水电站优化出力的折算系数，当上游高调节能力水电站单库优化出力与下游小水电非优化出力之和大于或等于小水电优化出力时与上游电站的梯级总出力时，k1取1，否则根据两种情况的差值进行k1的取数，k1≤1；依次计算不同来水情况下实现下游小水电优化调度时的梯级间补偿方案的梯级总发电量与零优化调度方案的梯级发电量进行对比，计算各补偿方案的系统增发电量
△
E
k
，然后按照系统增发电量最大的优化目标，结合不同来水情况选择合适的补偿方案，并计算出相应的k1。7.根据权利要求2所述的基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调度方法，其特征在于，进行水头、水量利用的效益对比分析时，结合电站特性与历史运行资料，采用多元微分的计算方法：在相同条件下，分别从坝前水位、消落深度、入库流量、持续时间四个因数的最大提高程度出发，通过控制变量，进行模拟计算，从多指标进行水头、水量效益的量化对比，用计算结果来分析识别小水电站优化调度的主控因素。8.根据权利要求3所述的基于虚拟来水调节能力的小水电站非汛期优化调...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝武，姚品军，张洪亮，蔡东海，杨剑锋，陈红伟，陈清，李胜，
申请(专利权)人：南京金水尚阳信息技术有限公司，
类型：发明
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