汉江上游梯级水库联合调度研究

金沙江下游梯级水库群优化调度研究及应用

金沙江下游梯级水库群优化调度研究及应用当前,全球变暖、能源短缺、环境污染等问题成为全社会关注的焦点,大力推进新能源、可再生能源开发,成为解决能源问题、缓解环境危机的关键。

水电作为占有率大、利用率高、技术成熟的清洁能源,承担着防洪、发电、调峰、航运、供水、生态调节等各项重任,在我国能源战略发展中具有重要的地位。

随着大规模水库群相继群投产运行,如何在保障防洪安全的前提下实现水资源在各水库间的合理分配与高效利用、协调各调度目标效益均衡优化,成为当前学术研究和工程应用中的关键科学问题。

本文以金沙江下游水库群实际调度运行现状为背景,结合水资源优化配置理论、系统科学方法以及多目标效益均衡优化方法,深入研究了水库群优化运行建模的理论及其模型求解方法。

提出的研究思路和方法可为保障流域用水安全、提高水资源利用率提供理论支撑。

相关研究成果已在金沙江梯级调控中心“金沙江梯级水调管控一体化平台”上集成应用。

论文的研究内容和创新性成果如下:(1)以高效求解金沙江下游水库群多目标优化调度问题为切入点,本文引入了非支配排序遗传策略改进并完善万有引力算法[1]框架,提出了基于非支配排序遗传策略的改进万有引力算法(MGSA-NSGA-Ⅲ)。

该算法从非支配排序遗传算法[2]中提取非支配排序策略和参考点选择机制来保证种群多样性,并结合混沌变异策略,改进种群进化过程。

通过标准测试函数对算法性能进行测试,测试结果表明,MGSA-NSGA-Ⅲ算法能够高效求解多维度、非凸、非线性、非连续以及复杂约束下多目标优化问题。

(2)以充分发挥枯水期梯级水库群综合经济效益为目标,本文在分析历史径流数据基础上,提炼出不同水平年来水变化规律,构建了梯级水库群枯水期联合优化调度模型,并将该模型运用于金沙江下游梯级水库群枯水期水位消落方式优化调度研究。

此外,研究工作在本文提出的优化算法框架基础上,引入了并行计算工艺进行算法实现和模型求解,提出了不同来水频率下,梯级水库群最优水位消落方式。

大渡河瀑布沟以下梯级水库水沙联合调度研究

（．ｏｉｎＤａｕＲｉｅｄｏｏｒｖｌｐｎｏ，ｔ．Ｃｅｇｕ６０４，ｉｈａ，ｈｎ；１ＧｕｄａｄｖｒＨｙｒｐｗｅｅｏｍｅｔ．Ｌｄ，ｈｎｄ１０１ＳｃｕｎＣｉａＤｅＣ
２Ｃｌｇｆａｅｅｏｒｅｎｄｏｏｅ，ｉｈａｉｅｓｔ，ｅｇｕ６０６，ｉｈａ，ｈｎ；．ｏｌｅｏｔｒＲｓｕｅｓａｄＨｙｒｐｗｒＳｃｕｎＵｎｖｒｉＣｈｎｄ０５ＳｃｕｎＣｉａｅＷｙ１
关键词：水沙联合调度；梯级水库；瀑布沟水库；大渡河
ＳｄｎＷａｅｎｅｉｅｔＪｉｔＳｈｄｌｇｏｓａｅＲｅｅｖｉｓｉｈｗｎｓｒａｆｍｙｏｔｒａｄＳｄｍｎｏｎｃｅｕｉｆＣａｃｄｓｒｏｒｔｅＤｏｎｎｔｅｍｏ
ｐｒｒｎｅｏｅｅｖｉｓｈｅｃａｇｓｏｅｉｎｎｌｗｉｗｏｒｓｒｏｒｒａｃｌｔｄａｔｒｔｅｏｅａｏｆＰｂｇｕｅｆｍａｃｆｒｓｒｏｒ．Ｔｈｎｅｆｓｄｍｅｔｉｆｎｔｅｅｖｉａｅｃｌｕａｅｆｈｐｒｔｎｏｕｕｏｏｏｓｅｉ
摘要：龚嘴、铜街子两水库原始库容淤积达６％以上，影响了水电站的安全运行和水库调节性能的发挥。为此，０
对大渡河梯级水电站来沙组成以及上游调节水库瀑布沟投产后，龚嘴和铜街子水库入库泥沙变化情况进行了分析计算，提出了利用弃水造峰的梯级水库水沙联合调度方案，并通过水库冲淤数学模型进行减淤效果对比分析。结果表明．通过瀑布沟、龚嘴和铜街子三座水库水位和流量的合理控制，可有效减少龚嘴和铜街子水库泥沙淤积。

水库调度管理信息化—水库调度

5.2 水库调度原理与决策
5.2.3水库调度依据
水利工程建成以后，为了充分发挥其设计效益，应当对水库的运行根据比较理想的规则进行合理的控制，即提出合理的水库调度方法进行水库调度。
应根据已有水文资料，分析和掌握径流变化的一般规律，作为水库调度的依据。
绘制水库调度图的基本依据主要有: ①水径流资料，包括历时特性资料(如历年，逐月或旬的平均来水流量资料)和统计特性资料（如年或月的频率特性曲线）。 ②水库特性资料和下游水位、流量关系资料。 ③水库的各种兴利特征水位和防洪特征水位等。 ④水电站水轮机运行综合特性曲线和有压引水系统水头损失特性等。 ⑤水电站保证出力图，表示为了保证电力系统正常运行而要求水电站每月必须发出的平均出力。
5.1 概述
5.1.7水库调度的任务和原则
三项基本任务:
确保水库大坝安全，并承水库上、下游的防洪任务;
保证满足电力系统的正常用电和其他有关部门的正常用水要求;
在保证各用水部门正常用水的基础上，尽可能充分利用河流水能多发电，使电力系统供电更经济。
基本原则是:
在确保水库大坝工程安全的前提下，分清发电与防洪及其他综合利用任务之间的主次关系，统一调度，使水库综合效益尽可能最大。当大坝工程安全与满足供电、防洪及其他用水要求有矛盾时，应首先满足大坝工程安全要求;
5.2 水库调度原理与决策
5.2.1水库调度作用及基本原理
水库在保证发电，兴利等用水外，其重要功能是防洪。水库防洪作用是滞蓄水库上游洪水﹐削减洪峰，改变天然洪水过程，以保证水库工程本身及上、下游的防洪安全。
“王家坝精神”---舍小家、为大家的顾全大局精神；不畏艰险、不怕困难的自强不息精神；军民团结、干群同心的同舟共济精神；尊重规律、综合防治的科学治水精神。

梯级流域水电厂集中控制运行管理模式

梯级流域水电厂集中控制运行管理模式摘要：梯级流域水电厂集中控制运行管理是指通过设立的集控中心，对分散在流域上下游的各梯级水电站进行远程调度、控制、管理，促进梯级水电厂运行管理效率的提升。

因此，本文以梯级流域水电厂为出发点，首先明确了其集控运行管理模式的特点，并就其少人值守模式、远程集中管控模式、各部门协同联动模式及统一安全管理模式等进行了分析，以期为该运行管理模式的优化调整提供经验借鉴。

关键词：梯级流域水电厂；集中控制；运行管理梯级流域水电厂的各梯级水电站位于流域的上下游，部分水电站的地理位置偏僻，地理环境较差，交通不便增加了运行管理的难度。

而集中控制运行管理模式采用现代化监控系统、自动化技术、通信技术等，打造梯级水电站集群的集控网络，实现远程集中控制运行，为梯级流域水电厂日常运行管理提供了最优的技术解决方案。

1.梯级流域水电厂集中控制运行管理模式的特点1.1集中远程控制一是联合调度，将各梯级流域水电站视为一个整体，由集控中心进行统一调度，被控电厂执行调度命令，实现各梯级的协联调度运行；二是集中控制，以集控中心为监控系统顶层，在各梯级布设监控系统，构建梯级流域水电站全面覆盖监控网络，实现集控中心对被控水电站机组、设备等的远程遥控；三是统一管理，基于监控系统与水调自动化系统打造出梯级调度中心，对整个梯级流域被控水电站进行集中控制，并借助集中远程控制网络对各梯级进行集中管理，包括日常的巡检、设备检修等各项工作，集中整个梯级流域水电厂的人力、技术、管理资源，发挥出集群效应，实现管理效率的最大化。

1.2无人或少人值守模式梯级流域水电厂集控系统的运行，为无人或少人值守提供了技术支撑。

无人或少人值守是指水电站完全封闭，无需安排人员值守，借助水电站安装的监控系统，由控制中心进行水电站机组设备的远程遥控与遥调，而日常的巡检与卫生工作，则是定期安排人员进行。

集中控制是无人值守的前提，需要各梯级流域水电站具备较高的自动化水平，在远离水电站的控制中心，只需安排少数的工作人员就可完成整个梯级流域水电厂的日常调度、运行管理等工作，降低运行成本的同时，促进水电厂效益的优化。

长江流域上游水文情势变化分析计算

Journal of Water Resources Research 水资源研究, 2023, 12(4), 347-357 Published Online August 2023 in Hans. https:///journal/jwrr https:///10.12677/jwrr.2023.124039长江流域上游水文情势变化分析计算钟斯睿，郭生练*，谢雨祚，杨媛婷，汪芸，王俊武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室，湖北武汉收稿日期：2023年7月11日；录用日期：2023年8月12日；发布日期：2023年8月24日摘要长江流域上游水库陆续建设运行，改变了天然河流水文情势。

本文基于宜昌站1949~2022年实测流量序列，应用Mann-Kendall 检验法并考虑上游梯级水库建设进程，将流量序列划分为1949~1995年、1996~2014年和2015~2022年三个时期。

采用IHA-RVA 法分析计算长江流域上游水文情势变化，在气候变化和上游梯级水库联合运行调度背景下，1996~2014年长江上游整体水文改变度为49.2%，呈中度改变；近年由于乌东德、白鹤滩等大型水库建成运行，2015~2022年整体水文改变度上升至74.2%，呈重度改变；月均流量、极端流量和流量变化率分类指标均发生重大变化。

关键词梯级水库，水文情势，IHA-RVA 法，长江上游，宜昌水文站Analysis of Hydrological Regime Alteration in the Upper Yangtze River BasinSirui Zhong, Shenglian Guo *, Yuzuo Xie, Yuanting Yang, Yun Wang, Jun WangState Key Laboratory of Water Resources Engineering and Management, Wuhan University, Wuhan HubeiReceived: Jul. 11th , 2023; accepted: Aug. 12th , 2023; published: Aug. 24th , 2023AbstractAs the construction and operation of the cascade reservoirs in the upper Yangtze River basin, the hydro-logical regime has been altered from its natural conditions. Based on the measured flow series of Yi-chang hydrological station from 1949 to 2022, the flow data series is divided into three periods including 1949~1995, 1996~2014 and 2015~2022 by using the Mann-Kendall test method and considering the construction process of upstream cascade reservoirs. The IHA-RVA method is applied to analyze the hy-作者简介：钟斯睿(1999-)，男，硕士研究生，主要从事水文水资源的研究，*通讯作者长江流域上游水文情势变化分析计算drological regime in the upper Yangtze River basin. The results show that the overall hydrological re-gime alteration is a moderate change (49.2%) from 1996 to 2014, and a severe change (74.2%) from 2015 to 2022 as the construction of the upstream large-scale cascade reservoirs. The large alteration is mainly reflected in the indicators such as monthly average flow, extreme flow, and flow change rate. KeywordsCascade Reservoir, Hydrological Regime, IHA-RVA Method, Upper Yangtze River, Yichang Hydrological StationThis work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言长江作为亚洲第一大河，其上游径流充沛且较为稳定，天然河道落差大、流量大，水能资源丰富，水电开发条件优越。

梯级水库群发电优化调度评述

题等。
水电开发离不开水库及水库群发电调度。水库优化调度的研究已经取得了丰硕的成果，但是，早期的优化模型因计算机软硬件的限制而作了大量简化和近似，成果不尽人意，影响了推广应用。随着数学规划理论的日渐完善、计算机软硬件技
术和决策支持系统的发展及专家系统的应用，模型简化和近似
关键词：优化调度；发电；梯级水库群
中图分类号：Ｔ６７１Ｖ９．
文献标识码：Ａ
文章编号：００１７（０８ｏ —０７－３１０ — ３９２０）４０８０在我国，水库优化调度始于２０世纪７０年代，首先进行的也是显随机水库优化调度研究。如谭维炎等根据动态规划与Ｍａｋｖｒｏ过程理论，立了一个长期调节水电站水库的优化建调度模型，并应用于狮子滩水电站的优化调度中；李爱玲。针。对黄河上游梯级水电站群的兴利优化调度问题应用迭代方法求解，区间人流用二元相关进行描述，对有效避免了维数灾问
程度降低，优化模型更接近于实际情况。
１研究过程及方法
水库调度研究可分为常规调度（或传统方法）和优化调度。常规调度一般指采用时历法和统计法进行水库调度；化调度优则是以一定的最优准则为依据，以水库电站为中心建立目标函数，结合系统实际，考虑其应满足的各种约束条件，然后用最优化方法求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组，ｓｓｅ最早引入优化概念解决水库调度问题。１５９５年Ｌｔｅｉｌ…建立了水库调度随机动态规划模型，ｔ并

调研报告范文格式模板

调研报告范文格式模板落实科学发展观，优化水库调度科学发展观给梯调中心如何做好梯级水库优化调度工作提供了强大的理论武器和思想指导。

20某某年，在流域来水较丰的形势下，我们以科学发展观为指导，不断增强了工作的预见性、主动性、科学性，合理运用某某、隔河岩的调节库容和某某电站新投入的产能，充分利用水能资源，积极开展某某梯级电厂运行方式优化工作，不仅确保了流域安全度汛、实现了某某全厂投产发电的目标，而且也创下了可观的发电效益，书写了新的历史纪录。

科学发展观要求深刻认识变化的形势，不断增强工作的预见性。

梯调中心汛前充分准备，提前腾库迎汛，有效减少了弃水。

汛前，公司领导和梯调中心仔细分析了今年某某工程的特点以及来水预测和电力市场的形势，确立了某某在汛前期提前消落水位腾空库容迎接汛期、隔河岩保持相对高水位运行的基本调度原则。

汛初，由于4、5月某某投入机组较少发电产能有限，梯调中心提前加大发电出力消落水位腾库，以避免弃水，同时保持隔河岩高水头运行充分发挥水头效益。

科学性是科学发展观的重要方面。

梯调中心准确预报洪水，为科学调度提供了依据。

20某某年7、8两月暴雨频繁，中心调度人员结合气象预报严密监视，准确预报了各次洪水，为梯级枢纽水库调度和电力调度提供了准确的科学依据。

梯调中心结合天气和来水预报，安排三个梯级利用加大出力的方式消化来水，在两次暴雨的间隙入库流量有所消退时抓紧消落水位，以尽快腾出库容迎接下一场洪水；某某、隔河岩水库水位则长时间保持在较为安全的水平没有弃水。

8月27~29日三天流域降雨高达112.5mm，导致某某入库洪峰4500m3/，梯调中心及时把某某日发电量加大到3000万kwh以上的水平，预计在不弃水的情况下库水位最高可涨至399m附近。

但省防指权衡长江及全省防汛形势，为确保防汛安全，命令某某梯级水库开闸弃水。

弃水期间梯调中心密切关注某某及长江的防洪形势及后期天气变化趋势，一旦防洪安全形势变得明朗，则及时与省防指汇报和沟通，使某某梯级水库及时停止了泄洪。

乌江梯级水库联合优化调度方案研究

乌江梯级水库联合优化调度方案研究随着人口的不断增长和经济的快速发展，水资源的合理利用与安全调度变得尤为重要。

乌江梯级水库位于中国贵州省，是该地区重要的水利工程之一。

为了更好地满足乌江下游的用水需求、保障农田灌溉和水电发电，乌江梯级水库的联合优化调度方案被提出并引起了广泛的关注。

一、乌江梯级水库概述乌江梯级水库由一系列多个水库组成，其中包括乌江源水库、寨黎水库、黄果树水库、云雾山水库等。

这些水库相互之间通过调度水位，实现联合调度。

乌江梯级水库集水面积广阔，水库容积大，有较好的水能调配能力。

二、优化调度原则乌江梯级水库联合优化调度方案的制定需要遵循以下原则：1. 综合考虑上下游水库的水文情况，确保流域内各个水库的运行安全；2. 平衡上下游的洪水调度，避免洪水灾害的发生；3. 尽量满足下游农田灌溉和城市生活用水的需求；4. 充分利用水库的水能，提高水电发电效益。

三、优化调度模型针对乌江梯级水库联合优化调度方案的制定，可以采用优化调度模型。

该模型基于水文数据、水库特性和目标函数，通过数学方法计算最优的调度方案。

常见的优化调度模型有线性规划、动态规划和遗传算法等。

四、调度方案分析通过应用优化调度模型，可以得到多种调度方案，并进行方案之间的比较和分析。

在考虑乌江梯级水库的调度方案时，应综合考虑下游农田灌溉、城市用水和水电发电等因素。

根据实际情况和需求，可以确定最优的调度方案。

五、调度方案实施与效果评估将制定好的调度方案实施于乌江梯级水库，通过实际调度运行情况进行监测和评估。

根据评估结果，及时调整和优化调度方案，以适应变化的情况和需求。

同时，应考虑调度方案对水库周边环境和生态的影响，实现水资源的可持续利用。

六、优化调度的挑战与展望乌江梯级水库联合优化调度方案的制定面临着一些挑战，如水文数据的获取与精度、调度方案的实施问题等。

未来，可以结合先进的水文模型、水情预报和智能技术，进一步改进调度方案，提高水资源的利用效率和水库的调度能力。