论文摘要
为了缓解能源危机、电力紧缺的压力,我国基于可持续发展的能源开发战略,对能源结构进行了优化调整,加大了对水电能源的开发速度,逐步形成了12大水电能源基地及梯级水电站水库群,并实施了“厂网分开、竞价上网”的电力市场体制改革。面对水电规划、开发和改革带来的契机与挑战,针对我国水能资源利用率低、浪费大等弊端,有重点的完善梯级水库群发电调度理论和应用研究、提高水电站的综合利用水平和发电企业的经济效益,具有重要的理论意义和实际意义。本文基于水电站调峰运行理论、梯级水库优化调度理论和电力市场理论,以黄河中游水电能源基地中具有防洪、供水、发电等综合利用要求的小浪底、西霞院梯级水库为研究对象,对水电站联合调峰运行方式、水电站调峰能力以及水电站短期优化调度进行了深入的研究。论文主要取得了以下成果:(1)考虑小浪底水电站承担调峰任务时的不稳定流影响,在充分发挥西霞院水库的反调节作用的基础上,通过分析水电站的调峰任务的实现方式,对水电站调峰模型进行了深入的探讨,提出了小浪底、西霞院梯级水库短期调峰运用原则和调峰运行方式。(2)根据小浪底水电站短期运行方式,建立了调峰电量最大模型,选取不同方案对小浪底水电站的调峰能力进行了研究,分析了小浪底短期调峰运行与西霞院反调节作用间的关系,制定了小浪底水电站短期运行的调峰能力表,提取了小浪底水电站调峰能力的主要影响因子。(3)从理论角度对梯级水库短期优化调度的模型和优化算法进行探讨,以日、周、月为调度周期,着重对水库常规调度、梯级水库短期联合优化调度和基于最小耗水的最优负荷分配进行了研究,建立了梯级发电量最大模型、梯级发电效益最大模型和耗水量最小模型,采用动态规划算法(DP)和等微增率法对模型进行求解,通过对各计算结果进行对比分析,获得了西霞院水库在梯级联合优化调度中的反调节能力,验证了模型和算法的准确性。(4)结合小浪底、西霞院梯级水库实际运行情况,采用本文建立的模型,分别制定梯级水库短期发电计划、短期调峰发电计划和最优负荷分配计划,通过与实际运行情况进行对比,验证了短期优化调度模型的合理性、实用性、稳定性和可靠性。
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