抽水蓄能电站水沙调度
西龙池初期蓄水及调度运行
1 前言西龙池抽水蓄能电站位于山西省五台县境内，滹沱河与清水河交汇处上游约3km处的左岸。
站址区距太原市及忻州市的直线距离分别为100km和50km。
距北同蒲铁路忻（州）河（边）支线火车站直线距离17km。
朔黄铁路经下水库附近通过，从东冶镇至芙城口的三级公路亦从下水库边经过，对外交通十分便利，电站距山西省负荷中心较近，地理位置较好，是目前山西省抽水蓄能电站较理想的站址。
西龙池抽水蓄能电站为山西电网的骨干调峰电源，是山西省较好的抽水蓄能电源点，电站建成后，将对山西电网的运行安全及地区经济发展发挥巨大的作用。
2 工程概况山西西龙池抽水蓄能电站总装机容量1200MW，安装4台单机容量300MW 的可逆式水泵水轮机组。
建成后在山西电网中担任调峰、填谷、调频、调相及事故备用等任务。
电站工程枢纽由上水库、引水系统、地下厂房、下水库、地面副厂房与开关站和补水系统等建筑物组成。
3 气象西龙池抽水蓄能电站上、下水库附近没有气象观测站，距电站最近的气象站有五台县豆村气象站，于1958年设立，测站高程1096m，定襄县定襄气象站于1972年设立，测站高程759m。
为了测得上水库的气象要素，北京院于1997年8月在上水库附近建立了西龙池专用气象站，1997年9月开始观测。
上、下库的气象要素统计是以此三站为基础，综合分析计算而得，其中豆村气象站资料系列除气温资料为1958～2002年，其它为1958～1997年；定襄站除气温资料为1972～2002，其它为1972～1997年。
降水量有耿家会（南坡）水文站实测的1962~1995年资料，耿家会站1977年迁至南坡站，两站的资料连续使用。
（1）气温上水库多年平均气温为4.7℃，年极端最高气温为36.2℃，年平均最高气温为12.1℃，年平均最低气温为-2.8℃，最冷月（1月份）平均最低气温为-18.3℃、平均最高气温为-2.2℃；下水库多年平均气温为8.1℃，年极端最高气温为39.1℃，年平均最高气温为16.2℃，年平均最低气温为1.5℃，最冷月（1月份）平均最低气温为-15.9℃、平均最高气温为0.0℃。
抽水蓄能电站水力系统施工方案
抽水蓄能电站水力系统施工方案抽水蓄能电站是一种特殊的水力发电站，其主要功能是在电力需求较低时利用多余电力将水从低位水库抽至高位水库，并在电力需求高峰期通过释放高位水库的水来发电。
这种系统不仅可以调节电力的供应，还能够提供短时间的负荷调节。
建立这样一个复杂的水力系统，需要科学合理的施工方案。
项目设计的关键要素在抽水蓄能电站的建设中，设计阶段必须考虑多个关键要素。
水源的选择至关重要。
高位水库和低位水库的水源必须充足，确保有持续的供水能力。
水库容量设计需要兼顾淹没面积与水文条件，同时观察气候变化的长期影响。
其三，电站的选址也非常重要，山体的结构、地质情况以及周边环境保护都需认真考量。
施工准备工作在施工前，需进行充分的准备工作。
这个阶段包括对施工现场的勘察与测量，确保所有工程进度和质量能达到预期目标。
施工材料的选择也是关键，不同的土建材料、设备质量都将直接影响工程的后续运行。
在此阶段，还需制定详细的施工计划，确保各项作业顺利衔接，提高施工效率。
土木工程施工土木工程是抽水蓄能电站施工的重要组成部分，包括土方工程、混凝土结构施工及泵站和水库的建设。
进行合理的土方开挖，以保证土壤稳定性，防止滑坡等地质灾害。
混凝土结构需要使用优质材料，确保其承载能力和耐久性。
在泵站的建设中，施工的精确性关系到泵的安装与调试，因此必须严格按照设计图纸进行施工。
机电设备的选型与安装抽水蓄能电站中，机电设备的选型与安装至关重要。
通常包括水泵、发电机、变压器以及辅助设备。
在选型时，需要根据电站的调度要求和发电模式，选择合适的设备类型与容量。
安装过程中，注意确保设备的水平度、垂直度符合标准，以便于后续的调试和运行。
水力系统的调试当各项施工任务完成后，接下来的步骤是对水力系统进行调试。
这一过程是确保设备正常运行的重要环节。
在调试过程中，需要进行一系列检查，比如水泵的吸水和排水情况，压力表的读数是否正常等。
调试期间还要对水流的调节能力进行测试，确保在不同工况下能够稳定运行。
天池抽水蓄能电站上、下水库整体动床泥沙模型的设计与验证
天池抽水蓄能电站上、下水库整体动床泥沙模型的设计与验证张国良;孙东坡;胡祥伟;张羽;张兵【摘要】抽水蓄能电站上、下水库联合运用时,库区及电站进、出水口附近的水流与泥沙淤积规律十分复杂,通常要进行泥沙模型试验研究.针对天池抽水蓄能电站,进行了上、下水库整体动床模型设计,分析确定了满足水流泥沙运动相似与河床变形相似的控制比尺;根据相应比尺确定了模型沙的种类和粒径,并进行了预备试验.利用专门设计的双向管、泵系统,实现了可以进行抽水蓄能和发电两种运行工况的上、下水库连接段的模拟;设计采用VDMS流场实时监测系统对库区与进出、水口的流速及流态进行精细观测.验证试验表明,整体模型的设计、制作满足模拟库区的水流泥沙运动相似与河床变形相似的要求,设计方法可为类似的整体泥沙模型设计提供参考和借鉴.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】6页(P70-75)【关键词】抽水蓄能电站;动床模型;相似比尺;连接段;模型验证【作者】张国良;孙东坡;胡祥伟;张羽;张兵【作者单位】河南天池抽水蓄能有限公司,河南南阳 473000;华北水利水电大学,河南郑州 450045;河南天池抽水蓄能有限公司,河南南阳 473000;华北水利水电大学,河南郑州 450045;郑州澍青医学高等专科学校,河南郑州 450011【正文语种】中文【中图分类】TV147相对常规水电站,抽水蓄能电站水库的库容较小,且上、下水库间循环抽、放水运行。
如果抽水蓄能电站所在河段的汛期洪水的泥沙含量较高，将会造成水库库容的损失和电站机电设备的磨蚀。
因此,对抽水蓄能电站水库泥沙问题的研究很有必要[1]。
目前主要的研究手段是动床泥沙模型试验,而上、下水库整体模型的设计与验证是这类河流模拟试验的关键技术。
本文以天池抽水蓄能电站为例，探讨上、下水库整体动床泥沙模型设计与验证的相关技术问题。
1.1 河道及水文状况天池抽水蓄能电站所在的黄鸭河流域地处石山林区,山高坡陡,植被良好,受人类活动影响较小,上、下库位置如图1所示。
蒲石河抽水蓄能电站下水库排沙方案研究
不变的运行方式 ， 下水库 的泥沙淤积严重 ， 对 电站 的正常运行产生很大影响 ， 因此 ， 如何减小 下水库
泥 沙 淤 积 是 关 系 到蒲 石 河 电站 长 期 安全 运 行 的 十 分 重 要 的 问题 。
汛期降低水位运行后 ， 具备很快蓄水 ， 并恢 复到高 水位运行 的条件 ， 对 电站效益影响很小。 ４ ） 下水库坝址 以上流域已建 有完善的水情 自 动测报系统 ，并配有降雨径流和新安江模型洪水 预 报方 案 ， 可及时 、 准确 的掌握入 库洪水情况 ， 为 汛期大洪水来临时降低 库水位进行泄洪排沙提供
好， 具备通过洪水调节达到调节泥沙的优 良条件。 ２ ） 下 水库设有 ７孔泄 洪排 沙闸 ， 电站校 核 洪 水标 准洪峰流量为 １ ２ ４ ０ ０ ｍ ３ ／ ｓ ，校核洪水位 时最
大泄量为 １ ２ ４ ０ ０ ｍ３ ／ ｓ ， 泄 流设 备 泄 洪 能 力很 大 ， 满
［ 摘 要】 文章 以蒲石河抽 水蓄能 电站 下水库为例 ， 在分析流域水 沙特性 的基础上 ， 结合 工程 特性
分析提 出“ 蓄清排 浑” 的排 沙运行方案， 通过 泥沙冲淤数学模 型计算分析 ， 可达到良好 的减 淤效果。
［ 关键词］ 抽 水蓄能 电站 ； 泥 沙淤 积 ； 排 沙运行 ； 方 案研 究 ［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｖ １ ４ ５ ［ 文献标识码 】 Ｂ
１ ） 排沙水位。蒲石河抽水蓄能 电站 ， 电站最大 抽水流量 ３ ８ ８ ． ２ ｍ ３ ／ ｓ ， 在降低水位运行期间只要保 证 电站抽水运行 时期入库 流量 ，大于抽水流 量即
可 满 足 电 站 正 常 运 行 。 考 虑 下 水 库 正 常 蓄 水 位 ６ ６ ． ０ ｍ， 死水位 ６ ２ ． ０ ｍ， 正 常 蓄 水 位 至 死 水 位 的 变
水利行业水资源配置与调度优化方案
水利行业水资源配置与调度优化方案第一章水资源概述 (2)1.1 水资源概况 (2)1.2 水资源供需分析 (2)第二章水资源配置现状与问题 (3)2.1 水资源配置现状 (3)2.2 水资源配置存在的问题 (4)2.3 水资源调度现状与问题 (4)第三章水资源配置与调度原则 (5)3.1 公平性原则 (5)3.2 效益最大化原则 (5)3.3 可持续发展原则 (6)3.4 灵活性与适应性原则 (6)第四章水资源优化配置模型构建 (6)4.1 模型构建方法 (6)4.2 模型参数设置 (6)4.3 模型求解方法 (7)第五章水资源优化调度策略 (7)5.1 调度策略概述 (7)5.2 水量调度策略 (8)5.3 水质调度策略 (8)5.4 水能调度策略 (8)第六章水资源优化配置与调度技术支持 (9)6.1 信息采集与处理 (9)6.1.1 信息采集 (9)6.1.2 信息处理 (9)6.2 预测与预警技术 (9)6.2.1 预测技术 (10)6.2.2 预警技术 (10)6.3 优化算法与应用 (10)6.3.1 遗传算法 (10)6.3.2 粒子群算法 (10)6.3.3 神经网络算法 (10)6.3.4 多目标优化算法 (10)第七章水资源优化配置与调度实施方案 (11)7.1 实施步骤 (11)7.1.1 调查分析阶段 (11)7.1.2 目标设定阶段 (11)7.1.3 方案实施阶段 (11)7.1.4 监测评估阶段 (11)7.2 实施保障措施 (11)7.2.1 政策法规保障 (11)7.2.2 技术保障 (12)7.2.3 资金保障 (12)7.2.4 人才培养与交流 (12)7.3 实施效果评估 (12)7.3.1 水资源利用效率评估 (12)7.3.2 水资源安全保障评估 (12)7.3.3 经济社会效益评估 (12)7.3.4 生态环境效益评估 (12)第八章水资源优化配置与调度政策法规 (12)8.1 法律法规现状 (12)8.2 政策法规建议 (13)8.3 政策法规实施与监管 (13)第九章水资源优化配置与调度案例分析 (14)9.1 案例一：某地区水资源配置与调度优化 (14)9.2 案例二：某流域水资源配置与调度优化 (14)9.3 案例三：某城市水资源配置与调度优化 (14)第十章水资源优化配置与调度未来发展展望 (15)10.1 技术发展趋势 (15)10.2 政策法规发展趋势 (15)10.3 水资源优化配置与调度前景展望 (16)第一章水资源概述1.1 水资源概况水资源是自然界中分布最广泛、对人类生活生产影响最大的自然资源之一。
水库水沙联合优化调度方法研究的开题报告
水库水沙联合优化调度方法研究的开题报告一、研究背景水库是我国重要的水利工程，有着供水、发电、防洪等多种功能。
然而，随着人口的增长和经济的快速发展，水库面临着越来越多的挑战，其中之一就是水沙联合调度问题。
水沙联合调度是指在考虑水库供水、发电等功能的同时，兼顾河流生态环境和水库淤积问题。
为了解决水沙联合调度问题，许多学者进行了深入的研究。
不同的研究方法有不同的优点和缺点，需要根据具体情况进行选择。
本文旨在探究一种水沙联合优化调度方法，为水库调度提供一种新的思路。
二、研究目的本文旨在探究水沙联合优化调度方法，解决水库调度中的水沙联合问题。
具体目的如下：1.研究水沙联合调度问题的背景、意义和现状；2.掌握水沙联合调度问题的基本理论和方法；3.研究水沙联合优化调度方法的原理和算法；4.通过实际数据进行仿真模拟和优化，验证方法的可行性和有效性；5.提出水沙联合优化调度方法的实施方案。
三、研究内容本文的研究内容包括以下几个方面：1.水沙联合调度问题的概述，包括概念、特点和研究现状等；2.水沙联合调度问题的基本理论和模型，包括水库调度模型、河流水沙平衡模型等；3.水沙联合优化调度方法的原理和算法，包括基于神经网络的优化方法、基于遗传算法的优化方法等；4.实验仿真与优化，通过实际案例分析，验证方法的有效性和可行性；5.提出实施方案，将研究成果落地实施，推动水沙联合调度问题的解决。
四、研究意义本文的研究成果具有以下几个方面的意义：1.推动水沙联合调度问题的深入研究和解决，为水利行业发展提供理论和实践支持；2.提出新的方法和思路，丰富水沙联合优化调度领域的研究方法；3.通过实际仿真和优化，验证所提出方法的有效性和可行性；4.为水利部门提供技术支持和实践指导，推动水资源的合理开发和利用。
五、研究方法本文采用文献研究法、理论分析法、实验仿真法等多种研究方法，主要包括以下步骤：1.文献调研，了解研究现状，提出研究问题和目的；2.分析水沙联合调度问题的基本理论和模型，并结合实际案例进行实验仿真；3.探究基于神经网络和遗传算法的水沙联合优化调度方法原理和算法，并将其应用到实际数据中进行仿真模拟；4.根据仿真结果提出水沙联合优化调度方法的实施方案，进行总结和展望。
基于MIKE21水沙数值模型的抽水蓄能电站泥沙防治措施优化
库容 /104 m3
587.33 782.45 990.40 1 246.93 1 520.65 1 845.18 2 245.45
水口的淤积，在工程设计中对原河道进行了必要 的改造：在河道右侧山垭口的位置开挖输沙漕，通 过拉顺河道，使泥沙直接通过输沙槽到达泄洪冲 沙洞的入口处，达到设计排沙效果；在原始河道的 进出水口上游河道的最窄部位设计一座拦沙潜 坝，坝顶高程为 348 m，以起到阻挡部分泥沙进入 下水库的目的。 3.1.2 原方案二维水沙模拟结果分析
为 了 研 究 洪 水 期 下 水 库 水 沙 运 行 特 征 、泥 沙 淤积分布以及拦、排沙工程措施的效果以及电站 运行对库区泥沙淤积造成的影响，研究中对下水 库原设计方案在 20 年频率洪水条件下电站不运行 和运行 2 种不同工况进行数值模拟 。 [7] 在模拟计 算过程中，首先利用 MIKE21 软件中的 HD 模块输 出结果中提取每个单元的面积，然后从 ST 模块输 出结果中提取每个单元的河床变形高度，进而计 算获得表 2 所示的结果。从表 2 可以看出，在相同 来水来沙条件下，运行工况下泥沙淤积量可以减 少近 2 万 m3，排沙比也显著增加。因此，如果洪水 期间来水含沙量不会对机组造成损坏时，建议电 站采取运行工况，以减少下水库淤积量。
表 2 原设计方案与优化方案下水库泥沙淤积量
工况
不运行 运行
来沙量
淤积量/104 m3
排沙比/%
/104 m3 原方案 方案一 方案二 原方案 方案一 方案二
15.6 14.03 13.87 10.32 10.1 11.1 33.8
15.6 12.22 12.08 10.11 21.7 22.6 35.2
MIKE2Байду номын сангаас 是 MIKE 软件系列中的二维自由水面 流动模拟系统软件，主要用于自由水体的流动、泥
蒲石河抽水蓄能电站水沙调度方式初探
论 证 ， 最 终 ６ ｈ预 见 期 的 降 雨 径 流 预 报 方 案 预 报 效 果 最 好 ，其 预 报 精 度 和 预 见 期 均 能 够 满 足 预 报 调 度
的 需 要 ， 为 制 定 可 操 作 性 强 的 水 沙 调 度 方 案 提 供 了
可 能
高 程 较 低 的 泄 洪 排 沙 闸 方 案 。 泄 洪 排 沙 闸 段 全 长
ｐｏｅｓｊｓ ｌｓ — ａｓ Ｔ ｅｓｄｍ ｎ ａｓｏｔ ｒｃｓ ｉ ｃｒ ｓｏ ｄｎ ｅｆ ｏ ｒｃｓ， ｕ ｔｅｓｄｍ ｎ ａ ｓ ｒｃｓ ｕｔ ａｔ １ ２ｄｙ． ｈ ｅｉ ｅｔ ｒｎｐｒ ｐｏ ｅｓ ｓ ｏｒ ｐｎ ｉｇｔ ｔ ｏｄｐｏ ｅｓ ｂ ｔｈ ｅｉ ｅ ｔｏｄｉ ｓ ｔ ｅ ｏｈ ｌ ｌ
蒲石 河抽 水 蓄能 电 站下 水库 库 沙 比为 ６ ８，库 容 系 数 仅 为 ００ ８，调 节 库 容 较 小 ， 如 果 仅 采 用 维 持 正 ．１ 常 蓄 水 位 不 变 的 调 洪 方 式 ，５ ０年 后 有 以 上 。为 减 小 有 效 库 容 淤 损 和 下 水 ８
ｌ ｗ ｒｒ ｓ ｒ ｏｒａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｌ ｔ ｎ ｕ ｌ ｔ ｔ ｅ ｌ ｗ ｒｒ ｓ ｒ ｏ ｒ ｌ ｒ ｉ ｔｒ１ ｖ ｌｉ ｏ — ｏ ｄ ｓ ａ ｏ ｎ ｅ ｕ ｅ ｗａｅ ｖ ｌ ｏ ｅ ｅ ｅ ｖ ｉ ｎ ｈ ｎ ｅ ｄ ｏ ｔ ． ｈ ｏ ｅ ｅ ｅ ｉ ｌ ａ ｓ ｗａｅ ｅ ｅ ｎ ｎ ｎ ｆ ｏ ｅ ｓ ｎ ａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｔ ｒｌ ｅ ａ ｅ ｖ ｗｉ ｅ ｌ ｅ ｉ ｏ ｄ ｓ ａ ｏ ．Ｂ ｆｒ ｈ ｏ ｎ ｆｇ ｅ ｔ ｏ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｒ ｏｒｗｉ ｅ ｏ ａ ｉ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｔ ｅ ｅ ． ｈ ｓ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｓ ｈ ｍｅ ｎ ｆ ｏ ｅ ｓ ｎ ｅｏ ｅ ｔｅ ｃ ｍｉ ｇ ｏ ｒ ａ ｏ ， ｈ ｅ ｅ ｖ ｉ ｌ ｔｍｐ ｒ ｒｌ ｒｄ ｃ ｏ ｄ ａｈ ｌｖ １ Ｔ ｉ ｐ ｒ ｔ ｃ ｅ ｌ ｌ ｆ ｌ ｙ ｏ
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Abstract： Sediment causes reservoir storage capacity loss and pump-turbine wear，and it is a prominent issue in design of pumped storage power station． This paper develops a water-sediment joint operation model using multi-objective programming theory to simulate reservoir sedimentation and water supplement of a pumped storage power station on the Luan River． Different operation schemes were simulated，analyzed and compared， and an optimal operation scheme was determined． This study also proposes a practical solution for avoiding reservoir storage capacity loss and pump-turbine wear． Key words： pumped storage power station； particle swarm optimization； optimal operation； sedimentation
收稿日期： 2011-12 -12 基金项目： ： 国家自然科学面上基金（ 51179069） ： 梯级水库水沙联合优化调度研究。 作者简介： 向波（ 1979 － ） ，女，高工，E-mail： xiangbo_79@ 163． com
关键词： 抽水蓄能电站； PSO 算法； 优化调度； 泥沙淤积
ห้องสมุดไป่ตู้
中图分类号： TV212
文献标识码： A
Study on reservoir optimal operation of pumped storage power station
XIANG Bo1 ，SONG Gangfu2 ，ZHOU Ting3 ，ZHOU Xiaowei4 （ 1． BeiJing Hydropower lnvestigation Design and Research Institute CHECC，BeiJing 100024；
North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou 450011； 3． Renewable Energy Institute，North China Electricity Power University，BeiJing 102206；
库多目标规划模型，对抽水蓄能电站拦沙库的补水能力和泥沙淤积进行模拟计算，分析与比较不同调度方案 下 拦 沙 库 的
有效库容和防沙效果，选出优化调度的实 施 方 案，提 出 解 决 此 类 电 站 泥 沙 引 起 的 库 容 损 失 和 水 泵 水 轮 机 磨 损 的 应 对 措
施 ，指 导 解 决 工 程 建 设 实 际 问 题 。
0 前言
随 着 我 国 经 济 的 发 展 ，电 网 随 着 电 网 负 荷 率 逐 年 下 降 ，峰 谷 差 逐 年 增 大 ，电 网 调 峰 越 来 越 困 难 ，紧 靠 常 规 水 电 和 火 电 机 组 调 峰 远 不 能 满 足 系 统 需 要 。 抽 水 蓄 能 电 站 因 具 有 调 峰 填 谷 、调 频 调 相 及 紧 急 事 故 备 用 等 特 性 ，在 电 网 中的地位日显突出，为此，国内近年来大量规划设计抽水蓄能电站。在抽水蓄能电站设 计 中，怎 样 有 效 地 解 决 泥 沙淤积引起的库容损失、泥沙引起的水泵水轮机的磨损等问题是设计者首要考虑的 。以丰宁抽水蓄能电站为例， 为解决下库泥沙问题，利用河道有利地形修建拦排沙系统； 根据水库调水调沙的理论，采用 多 目 标 规 划 的 思 想 方 法，建立拦沙库优化调度的多目标规划模型，通过建立下水库拦排沙系统及对拦沙库的洪 水 进 行 合 理 调 度，使 抽 水 蓄 能 电 站 在 使 用 基 准 期 内 正 常 运 行 ，有 效 地 解 决 抽 水 蓄 能 电 站 下 水 库 的 泥 沙 问 题 。
3． 华北电力大学可再生能源学院，北京 100026； 4． 中国水电工程顾问集团公司，北京 100120）
摘 要： 泥沙问题在抽水蓄能电站的设计中一直比较突出，主 要 是 泥 沙 引 起 的 库 容 损 失 和 水 泵 水 轮 机 的 磨 损 问 题 。 本
文以滦河干流上丰宁抽水蓄能电站为例，采用多目标规划的思想方法对抽水蓄能电站泥沙问题进行研究，通 过 建 立 的 水
第 31 卷 第 4 期 2012 年 8 月
水力发电学报 JOURNAL OF HYDROELECTRIC ENGINEERING
Vol． 31 No． 4 Aug． ，2012
抽水蓄能电站水沙调度研究
向 波1 ，宋刚福2 ，周 婷3 ，周晓蔚4
（ 1． 北京勘测设计研究院，北京 100024； 2． 西安理工大学西北水资源与环境生态教育部 重点实验室，西安 710048； 华北水利水电学院环境与市政工程学院，郑州 450011；
2． Key Lab of Northwest Water Resources and Environment Ecology of MOE at Xi'an University of Technology，Xi'an 710048； Institute of environmental and municipal engineering at