水庫調(diào)度技術(shù)及系統(tǒng)(內(nèi)部培訓)

1、水情水調(diào)事業(yè)部培訓水情水調(diào)事業(yè)部培訓 u水庫的主要作用：水庫的主要作用：u調(diào)節(jié)能力分類：調(diào)節(jié)能力分類：利用水庫的容積和泄水閘門對天然來水進行調(diào)蓄，以調(diào)節(jié)來水的時空分配調(diào)節(jié)來水的時空分配，并充分充分利用水資源利用水資源。按水庫對天然徑流的調(diào)節(jié)能力大小和運用要求不同可分為、周調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)(40)、不完全年、不完全年(60)、不完全多年調(diào)節(jié)不完全多年調(diào)節(jié)(80)、。u水庫水力聯(lián)系分類：水庫水力聯(lián)系分類：水庫水庫1水庫水庫2水庫水庫1水庫水庫2水庫水庫1水庫水庫2水庫水庫3u梯級水庫上下游銜接方式分類梯級水庫上下游銜接方式分類：u水電站開發(fā)方式：水電站開發(fā)方式：水電站主要是通過集中水頭和引取流量來發(fā)電

2、，根據(jù)集中水能的方式不同可分為電站、壩式壩式電站和混合式混合式電站。影響水庫和電站運行的主要經(jīng)濟技術(shù)指標u正常蓄水位（正常蓄水位（）指水庫在正常運用情況下，水庫為滿足興利要求，在設(shè)計枯水年開始供水時應蓄到的水位。u死水位（死水位（）水庫在正常運用情況下，允許消落的最低水位。主要是為了保持水電站有一定的工作水頭和滿足其它綜合利用要求而設(shè)置。u防洪限制水位防洪限制水位又稱汛限水位，指水庫在汛期允許水庫蓄水的上限水位，也是在設(shè)計條件下水庫防洪的起調(diào)水位，一般低于正常蓄水位。u防洪高水位防洪高水位水庫承擔下游防洪任務(wù)時，為控制下游防護對象設(shè)計標準洪水時所攔蓄的洪水在壩前達到的最高水位。u設(shè)計洪水位設(shè)計

3、洪水位當大壩遇到設(shè)計洪水時水庫在壩前達到的最高水位。u校核洪水位校核洪水位當大壩遇到校核洪水時水庫壩前達到的最高水位，是水庫預計可能出現(xiàn)的最高水位。u裝機容量（裝機容量（）指水電站所有機組額定容量的總和，與水庫的正常蓄水位、死水位有關(guān)。u水量平衡算法水量平衡算法基本原理：基本原理：地球上總水量是基本不變的，對任一區(qū)域，給定時段內(nèi)的輸入水量和輸出水量之差，必等于該區(qū)域內(nèi)蓄水變化量。WQII 在給定時段內(nèi)輸出該區(qū)域的總水量； 時段內(nèi)的區(qū)域蓄水變化量。 在給定時段內(nèi)輸入該區(qū)域的總水量；QW基本原理：基本原理：給定時段內(nèi)，水庫的入庫水量和出庫水量之差，等于其蓄水變化量。begendoutinVVtqq

4、)(outinqq 、 時段初、末水庫蓄水量（庫容）時段長時段平均入庫、出庫流量endbegVV 、tu水能計算（河流）水能計算（河流）將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能。tQHEttt81.9tE t 時段內(nèi)的理論水電能；tHtQ t 時段內(nèi)的發(fā)電凈水頭； t 時段內(nèi)的發(fā)電引用流量。水電站通過管道來引水推動水輪機進行發(fā)電，實際出力計算應考慮水頭損失和機組效率（包括：水輪機效率、發(fā)電機效率和機組傳動效率）。tttQHN81.9tN t 時段內(nèi)的電站平均出力； 機組效率。9.81可用綜合效率系數(shù)K表示。u優(yōu)化分類優(yōu)化分類調(diào)度期內(nèi)各時段的入調(diào)度期內(nèi)各時段的入庫流量均為已知量，庫流量均為已知量，即入庫過程是確定的

5、。即入庫過程是確定的。僅知道面臨時段入庫僅知道面臨時段入庫徑流，但充分反映了徑流，但充分反映了歷史確定性優(yōu)化成果。歷史確定性優(yōu)化成果。入庫徑流過程為隨機入庫徑流過程為隨機過程，如獨立隨機序過程，如獨立隨機序列、馬爾可夫過程等。列、馬爾可夫過程等。u優(yōu)化目標優(yōu)化目標u防洪調(diào)度防洪調(diào)度流量水位時間時間Q=f(t)q=f(t)VTVT入庫洪水較大時，為使下游地區(qū)不遭受洪災，可臨時將部分洪水攔蓄在水庫中，待洪峰過后再將其放出。u防洪調(diào)度防洪調(diào)度在保證水位控制條件的前提下，使最在保證水位控制條件的前提下，使最大下泄量最小，即按最大削峰準則調(diào)大下泄量最小，即按最大削峰準則調(diào)度。水庫自身防洪形勢緊張時使用。

6、度。水庫自身防洪形勢緊張時使用。出庫限制生效時使水庫最高水位最低；出庫限制生效時使水庫最高水位最低；否則則盡可能削減洪峰。下游防洪壓否則則盡可能削減洪峰。下游防洪壓力較大時使用。力較大時使用。洪水預報較可靠時，提前下泄騰。洪水預報較可靠時，提前下泄騰?？紤]下游區(qū)間預報，不超過下游主要考慮下游區(qū)間預報，不超過下游主要防洪控制點安全泄量錯峰補償調(diào)節(jié)，防洪控制點安全泄量錯峰補償調(diào)節(jié)，使防洪控制斷面的最大過流量最小。使防洪控制斷面的最大過流量最小。執(zhí)行上級防汛指揮部門的調(diào)度指令，執(zhí)行上級防汛指揮部門的調(diào)度指令，對調(diào)度指令所產(chǎn)生的后果進行分析，對調(diào)度指令所產(chǎn)生的后果進行分析，并反饋給上級防汛指揮部門。并

7、反饋給上級防汛指揮部門。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度是已知水庫的入流過程及綜合利用要求，根據(jù)水庫承擔的水利任務(wù)與調(diào)度規(guī)則，在確保大壩安全的前提下，運用水庫的調(diào)蓄能力，尋求最優(yōu)運行策略及相應決策，實現(xiàn)有計劃地對天然入庫流量進行蓄泄，制定出水電站及其水庫的優(yōu)化運行調(diào)度計劃，達到充分利用水能、增加發(fā)電量和保證系統(tǒng)安全運行等目的。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度以年、季為調(diào)度期，以年、季為調(diào)度期，以月、旬為計算時段。以月、旬為計算時段。以周、旬、月為調(diào)度以周、旬、月為調(diào)度期，以日為計算時段。期，以日為計算時段。以日為調(diào)度期，以以日為調(diào)度期，以1h、15min為計算時段。為計算時段。以以1h、15min為時段為時段對計

8、劃進行滾動跟蹤。對計劃進行滾動跟蹤。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度水 情 遙測WDS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理監(jiān)控系統(tǒng)來 水 預報中期調(diào)度長期計劃是否越限實時調(diào)度及預警安全一區(qū)安全一區(qū)安全二區(qū)安全二區(qū)短期優(yōu)化修正計劃?電網(wǎng)、機組、閘門信息預警發(fā)布歷 史 資料仿真模擬YYN指導指導指導修正修正修正上報發(fā)電計劃資料分析后臺計算中長期策略u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度適用于具備季調(diào)節(jié)能力季調(diào)節(jié)能力及以上及以上，且擁有水庫調(diào)度圖的水庫。由于水庫調(diào)度圖的橫坐標通常按旬劃分，因此該模型只能用于以旬、月等為時段的長期發(fā)電調(diào)度長期發(fā)電調(diào)度?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)時段初水位在調(diào)度圖上的指示區(qū)域獲得該時段的平均出力，然后按不棄水原則進行調(diào)度計算得

9、時段末水位。適用于所有類型水庫，并可同時應用于長、中、短期發(fā)電調(diào)度長、中、短期發(fā)電調(diào)度?；驹恚夯驹恚壕C合了末水位、出入庫平衡、出庫流末水位、出入庫平衡、出庫流量、時段出力量、時段出力、水庫調(diào)度圖（無調(diào)度圖的電站無此選項）、末水位+平均水位、出庫+出力、末水位+棄水等多種控制模式，各時段可以任意配置不同計算模式。對于任意的連續(xù)多個時段，還可選擇等流量控制和等出力控制兩種控制模式。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度適用于所有類型水庫的短期發(fā)電調(diào)度短期發(fā)電調(diào)度。 基本原理：基本原理：根據(jù)水庫的入庫流量過程、典型負荷過程和調(diào)度期初末控制水位，合理安排水庫蓄泄過程，在滿足各類約束條件前提下，使

10、得水庫出力計劃過程的形狀與典型負荷保持一致，保持相同的負荷比例。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度適用于所有類型水庫的短期發(fā)電調(diào)度短期發(fā)電調(diào)度。 基本原理：基本原理：根據(jù)水庫的入庫流量過程、典型負荷過程、調(diào)峰容量和調(diào)度期初末控制水位，合理安排水庫蓄泄過程，在滿足各類約束條件前提下，使得水庫出力計劃過程的峰谷時間與典型負荷保持一致，且峰谷差等于調(diào)峰容量。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度適用于所有類型水庫，并可同時應用于長、中、短期發(fā)電調(diào)度長、中、短期發(fā)電調(diào)度。根據(jù)計算電站數(shù)目，可分為單庫發(fā)電量最大、梯級發(fā)電量最大和庫群發(fā)電量最大?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)各水庫調(diào)度期內(nèi)的入庫流量過程和各電站的調(diào)度期初、末控制水位，合理安排各水

11、庫蓄泄過程，在滿足各電站各種約束條件的前提下，使得整個調(diào)度期內(nèi)的總發(fā)電量最大。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度適用于所有類型水庫，并可同時應用于長、中、短期發(fā)電調(diào)度長、中、短期發(fā)電調(diào)度。根據(jù)計算電站數(shù)目，可分為單庫發(fā)電效益最大、梯級發(fā)電效益最大和庫群發(fā)電效益最大?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)各水庫調(diào)度期內(nèi)的入庫流量過程、電價過程和各電站的調(diào)度期初末控制水位，合理安排各水庫蓄泄過程，在滿足各電站約束條件的前提下，使得整個調(diào)度期內(nèi)的總發(fā)電效益最大。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度適用于所有類型水庫的短期發(fā)電調(diào)度短期發(fā)電調(diào)度。根據(jù)計算電站數(shù)目，可分為單庫調(diào)峰電量最大、梯級調(diào)峰電量最大和庫群調(diào)峰電量最大?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)各水

12、庫調(diào)度期內(nèi)的入庫流量過程、典型負荷過程和各電站的調(diào)度期初末控制水位，合理安排各水庫蓄泄過程，在滿足各電站約束條件前提下，使得整個調(diào)度期內(nèi)的調(diào)峰電量最大。u節(jié)能考核節(jié)能考核核核實核EEEE：水能利用提高率：計算時期內(nèi)實際發(fā)電量：計算時期內(nèi)考核發(fā)電量：計算期末庫容差電量（蓄能曲線折算）核實E核EE提取電站的實際日平均入庫流量，按核定運行水位逐時段計算。影響因素取決于出力系數(shù)K值與核定運行水位。原則上均應由國調(diào)批復，實際各電站可根據(jù)其歷史運行資料的模擬計算結(jié)果靈活調(diào)整。u節(jié)能考核節(jié)能考核考核電量計算考核電量計算提取電站的實際旬平均入庫流量，根據(jù)調(diào)度圖計算。影響因素主要取決于出力系數(shù)K值。u總體結(jié)構(gòu)及

13、與平臺關(guān)系總體結(jié)構(gòu)及與平臺關(guān)系WDSRSDSS數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫基 本 應 用 網(wǎng) 絡(luò) 數(shù) 據(jù) 服 務(wù)各類調(diào)度數(shù)據(jù)電力市場MIS模型及方法庫高級應用數(shù)據(jù)接口層水文預報發(fā)電發(fā)電調(diào)度調(diào)度防洪防洪調(diào)度調(diào)度節(jié)能節(jié)能考核考核.資料整編高級應用軟件界面數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)清洗數(shù) 據(jù) 挖 掘數(shù)據(jù)倉庫應用元數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)庫數(shù)字流域及其應用直接調(diào)用u發(fā)電調(diào)度軟件流程及功能發(fā)電調(diào)度軟件流程及功能方案制作方案制作方案集方案集方案比較分析方案比較分析調(diào)度期設(shè)置調(diào)度期設(shè)置計算對象選擇計算對象選擇調(diào)度模型選擇調(diào)度模型選擇輸入信息輸入信息邊界約束邊界約束結(jié)果展示結(jié)果展示模擬仿真模擬仿真生成方案生成方案 計計劃劃類類型型選選擇擇方案管

14、理方案管理配置文件配置文件方案重算方案重算方案存取方案存取長序列操作長序列操作多方案多方案對比分析對比分析方案比較方案比較過程比較過程比較電站比較電站比較u發(fā)電調(diào)度軟件界面展示發(fā)電調(diào)度軟件界面展示主界面主界面功能按鈕部署區(qū)功能按鈕部署區(qū)u發(fā)電調(diào)度軟件界面展示發(fā)電調(diào)度軟件界面展示計算對象、調(diào)度模型、時段類型及調(diào)度期設(shè)置。u發(fā)電調(diào)度軟件界面展示發(fā)電調(diào)度軟件界面展示u發(fā)電調(diào)度軟件界面展示發(fā)電調(diào)度軟件界面展示u發(fā)電調(diào)度軟件界面展示發(fā)電調(diào)度軟件界面展示圖表展示及圖表展示及仿真設(shè)置仿真設(shè)置u發(fā)電調(diào)度軟件界面展示發(fā)電調(diào)度軟件界面展示u防洪調(diào)度軟功能及操作流程防洪調(diào)度軟功能及操作流程方案制作方案制作方案集方案集條件集條件集方案比較集方案比較集調(diào)度期設(shè)置調(diào)度期設(shè)置計算時段選擇計算時