水庫(kù)調(diào)度技術(shù)及系統(tǒng)(內(nèi)部培訓(xùn))

1、水情水調(diào)事業(yè)部培訓(xùn)水情水調(diào)事業(yè)部培訓(xùn) u水庫(kù)的主要作用：水庫(kù)的主要作用：u調(diào)節(jié)能力分類(lèi)：調(diào)節(jié)能力分類(lèi)：利用水庫(kù)的容積和泄水閘門(mén)對(duì)天然來(lái)水進(jìn)行調(diào)蓄，以調(diào)節(jié)來(lái)水的時(shí)空分配調(diào)節(jié)來(lái)水的時(shí)空分配，并充分充分利用水資源利用水資源。按水庫(kù)對(duì)天然徑流的調(diào)節(jié)能力大小和運(yùn)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(kù)水力聯(lián)系分類(lèi)：水庫(kù)水力聯(lián)系分類(lèi)：水庫(kù)水庫(kù)1水庫(kù)水庫(kù)2水庫(kù)水庫(kù)1水庫(kù)水庫(kù)2水庫(kù)水庫(kù)1水庫(kù)水庫(kù)2水庫(kù)水庫(kù)3u梯級(jí)水庫(kù)上下游銜接方式分類(lèi)梯級(jí)水庫(kù)上下游銜接方式分類(lèi)：u水電站開(kāi)發(fā)方式：水電站開(kāi)發(fā)方式：水電站主要是通過(guò)集中水頭和引取流量來(lái)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(kù)和電站運(yùn)行的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)u正常蓄水位（正常蓄水位（）指水庫(kù)在正常運(yùn)用情況下，水庫(kù)為滿足興利要求，在設(shè)計(jì)枯水年開(kāi)始供水時(shí)應(yīng)蓄到的水位。u死水位（死水位（）水庫(kù)在正常運(yùn)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(chēng)汛限水位，指水庫(kù)在汛期允許水庫(kù)蓄水的上限水位，也是在設(shè)計(jì)條件下水庫(kù)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(kù)承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)，為控制下游防護(hù)對(duì)象設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)所攔蓄的洪水在壩前達(dá)到的最高水位。u設(shè)計(jì)洪水位設(shè)計(jì)

3、洪水位當(dāng)大壩遇到設(shè)計(jì)洪水時(shí)水庫(kù)在壩前達(dá)到的最高水位。u校核洪水位校核洪水位當(dāng)大壩遇到校核洪水時(shí)水庫(kù)壩前達(dá)到的最高水位，是水庫(kù)預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的最高水位。u裝機(jī)容量（裝機(jī)容量（）指水電站所有機(jī)組額定容量的總和，與水庫(kù)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(duì)任一區(qū)域，給定時(shí)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(shí)段內(nèi)輸出該區(qū)域的總水量； 時(shí)段內(nèi)的區(qū)域蓄水變化量。 在給定時(shí)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(shí)段內(nèi)，水庫(kù)的入庫(kù)水量和出庫(kù)水量之差，等于其蓄水變化量。begendoutinVVtqq

4、)(outinqq 、 時(shí)段初、末水庫(kù)蓄水量（庫(kù)容）時(shí)段長(zhǎng)時(shí)段平均入庫(kù)、出庫(kù)流量endbegVV 、tu水能計(jì)算（河流）水能計(jì)算（河流）將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。tQHEttt81.9tE t 時(shí)段內(nèi)的理論水電能；tHtQ t 時(shí)段內(nèi)的發(fā)電凈水頭； t 時(shí)段內(nèi)的發(fā)電引用流量。水電站通過(guò)管道來(lái)引水推動(dòng)水輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，實(shí)際出力計(jì)算應(yīng)考慮水頭損失和機(jī)組效率（包括：水輪機(jī)效率、發(fā)電機(jī)效率和機(jī)組傳動(dòng)效率）。tttQHN81.9tN t 時(shí)段內(nèi)的電站平均出力； 機(jī)組效率。9.81可用綜合效率系數(shù)K表示。u優(yōu)化分類(lèi)優(yōu)化分類(lèi)調(diào)度期內(nèi)各時(shí)段的入調(diào)度期內(nèi)各時(shí)段的入庫(kù)流量均為已知量，庫(kù)流量均為已知量，即入庫(kù)過(guò)程是確定的

5、。即入庫(kù)過(guò)程是確定的。僅知道面臨時(shí)段入庫(kù)僅知道面臨時(shí)段入庫(kù)徑流，但充分反映了徑流，但充分反映了歷史確定性?xún)?yōu)化成果。歷史確定性?xún)?yōu)化成果。入庫(kù)徑流過(guò)程為隨機(jī)入庫(kù)徑流過(guò)程為隨機(jī)過(guò)程，如獨(dú)立隨機(jī)序過(guò)程，如獨(dú)立隨機(jī)序列、馬爾可夫過(guò)程等。列、馬爾可夫過(guò)程等。u優(yōu)化目標(biāo)優(yōu)化目標(biāo)u防洪調(diào)度防洪調(diào)度流量水位時(shí)間時(shí)間Q=f(t)q=f(t)VTVT入庫(kù)洪水較大時(shí)，為使下游地區(qū)不遭受洪災(zāi)，可臨時(shí)將部分洪水?dāng)r蓄在水庫(kù)中，待洪峰過(guò)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(zhǔn)則調(diào)大下泄量最小，即按最大削峰準(zhǔn)則調(diào)度。水庫(kù)自身防洪形勢(shì)緊張時(shí)使用。

6、度。水庫(kù)自身防洪形勢(shì)緊張時(shí)使用。出庫(kù)限制生效時(shí)使水庫(kù)最高水位最低；出庫(kù)限制生效時(shí)使水庫(kù)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(shí)使用。力較大時(shí)使用。洪水預(yù)報(bào)較可靠時(shí)，提前下泄騰。洪水預(yù)報(bào)較可靠時(shí)，提前下泄騰。考慮下游區(qū)間預(yù)報(bào)，不超過(guò)下游主要考慮下游區(qū)間預(yù)報(bào)，不超過(guò)下游主要防洪控制點(diǎn)安全泄量錯(cuò)峰補(bǔ)償調(diào)節(jié)，防洪控制點(diǎn)安全泄量錯(cuò)峰補(bǔ)償調(diào)節(jié)，使防洪控制斷面的最大過(guò)流量最小。使防洪控制斷面的最大過(guò)流量最小。執(zhí)行上級(jí)防汛指揮部門(mén)的調(diào)度指令，執(zhí)行上級(jí)防汛指揮部門(mén)的調(diào)度指令，對(duì)調(diào)度指令所產(chǎn)生的后果進(jìn)行分析，對(duì)調(diào)度指令所產(chǎn)生的后果進(jìn)行分析，并反饋給上級(jí)防汛指揮部門(mén)。并

7、反饋給上級(jí)防汛指揮部門(mén)。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度是已知水庫(kù)的入流過(guò)程及綜合利用要求，根據(jù)水庫(kù)承擔(dān)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(yùn)用水庫(kù)的調(diào)蓄能力，尋求最優(yōu)運(yùn)行策略及相應(yīng)決策，實(shí)現(xiàn)有計(jì)劃地對(duì)天然入庫(kù)流量進(jìn)行蓄泄，制定出水電站及其水庫(kù)的優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度計(jì)劃，達(dá)到充分利用水能、增加發(fā)電量和保證系統(tǒng)安全運(yùn)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(jì)算時(shí)段。以月、旬為計(jì)算時(shí)段。以周、旬、月為調(diào)度以周、旬、月為調(diào)度期，以日為計(jì)算時(shí)段。期，以日為計(jì)算時(shí)段。以日為調(diào)度期，以以日為調(diào)度期，以1h、15min為計(jì)算時(shí)段。為計(jì)算時(shí)段。以以1h、15min為時(shí)段為時(shí)段對(duì)計(jì)

8、劃進(jìn)行滾動(dòng)跟蹤。對(duì)計(jì)劃進(jìn)行滾動(dòng)跟蹤。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度水 情 遙測(cè)WDS數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)處理監(jiān)控系統(tǒng)來(lái) 水 預(yù)報(bào)中期調(diào)度長(zhǎng)期計(jì)劃是否越限實(shí)時(shí)調(diào)度及預(yù)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(jì)劃?電網(wǎng)、機(jī)組、閘門(mén)信息預(yù)警發(fā)布?xì)v 史 資料仿真模擬YYN指導(dǎo)指導(dǎo)指導(dǎo)修正修正修正上報(bào)發(fā)電計(jì)劃資料分析后臺(tái)計(jì)算中長(zhǎng)期策略u(píng)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(kù)調(diào)度圖的水庫(kù)。由于水庫(kù)調(diào)度圖的橫坐標(biāo)通常按旬劃分，因此該模型只能用于以旬、月等為時(shí)段的長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)時(shí)段初水位在調(diào)度圖上的指示區(qū)域獲得該時(shí)段的平均出力，然后按不棄水原則進(jìn)行調(diào)度計(jì)算得

9、時(shí)段末水位。適用于所有類(lèi)型水庫(kù)，并可同時(shí)應(yīng)用于長(zhǎng)、中、短期發(fā)電調(diào)度長(zhǎng)、中、短期發(fā)電調(diào)度?；驹恚夯驹恚壕C合了末水位、出入庫(kù)平衡、出庫(kù)流末水位、出入庫(kù)平衡、出庫(kù)流量、時(shí)段出力量、時(shí)段出力、水庫(kù)調(diào)度圖（無(wú)調(diào)度圖的電站無(wú)此選項(xiàng)）、末水位+平均水位、出庫(kù)+出力、末水位+棄水等多種控制模式，各時(shí)段可以任意配置不同計(jì)算模式。對(duì)于任意的連續(xù)多個(gè)時(shí)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(lèi)型水庫(kù)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(kù)的入庫(kù)流量過(guò)程、典型負(fù)荷過(guò)程和調(diào)度期初末控制水位，合理安排水庫(kù)蓄泄過(guò)程，在滿足各類(lèi)約束條件前提下，使

10、得水庫(kù)出力計(jì)劃過(guò)程的形狀與典型負(fù)荷保持一致，保持相同的負(fù)荷比例。u發(fā)電調(diào)度發(fā)電調(diào)度適用于所有類(lèi)型水庫(kù)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(kù)的入庫(kù)流量過(guò)程、典型負(fù)荷過(guò)程、調(diào)峰容量和調(diào)度期初末控制水位，合理安排水庫(kù)蓄泄過(guò)程，在滿足各類(lèi)約束條件前提下，使得水庫(kù)出力計(jì)劃過(guò)程的峰谷時(shí)間與典型負(fù)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(lèi)型水庫(kù)，并可同時(shí)應(yīng)用于長(zhǎng)、中、短期發(fā)電調(diào)度長(zhǎng)、中、短期發(fā)電調(diào)度。根據(jù)計(jì)算電站數(shù)目，可分為單庫(kù)發(fā)電量最大、梯級(jí)發(fā)電量最大和庫(kù)群發(fā)電量最大?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)各水庫(kù)調(diào)度期內(nèi)的入庫(kù)流量過(guò)程和各電站的調(diào)度期初、末控制水位，合理安排各水

11、庫(kù)蓄泄過(guò)程，在滿足各電站各種約束條件的前提下，使得整個(gè)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(lèi)型水庫(kù)，并可同時(shí)應(yīng)用于長(zhǎng)、中、短期發(fā)電調(diào)度長(zhǎng)、中、短期發(fā)電調(diào)度。根據(jù)計(jì)算電站數(shù)目，可分為單庫(kù)發(fā)電效益最大、梯級(jí)發(fā)電效益最大和庫(kù)群發(fā)電效益最大?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)各水庫(kù)調(diào)度期內(nèi)的入庫(kù)流量過(guò)程、電價(jià)過(guò)程和各電站的調(diào)度期初末控制水位，合理安排各水庫(kù)蓄泄過(guò)程，在滿足各電站約束條件的前提下，使得整個(gè)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(lèi)型水庫(kù)的短期發(fā)電調(diào)度短期發(fā)電調(diào)度。根據(jù)計(jì)算電站數(shù)目，可分為單庫(kù)調(diào)峰電量最大、梯級(jí)調(diào)峰電量最大和庫(kù)群調(diào)峰電量最大?；驹恚夯驹恚焊鶕?jù)各水

12、庫(kù)調(diào)度期內(nèi)的入庫(kù)流量過(guò)程、典型負(fù)荷過(guò)程和各電站的調(diào)度期初末控制水位，合理安排各水庫(kù)蓄泄過(guò)程，在滿足各電站約束條件前提下，使得整個(gè)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(shí)核EEEE：水能利用提高率：計(jì)算時(shí)期內(nèi)實(shí)際發(fā)電量：計(jì)算時(shí)期內(nèi)考核發(fā)電量：計(jì)算期末庫(kù)容差電量（蓄能曲線折算）核實(shí)E核EE提取電站的實(shí)際日平均入庫(kù)流量，按核定運(yùn)行水位逐時(shí)段計(jì)算。影響因素取決于出力系數(shù)K值與核定運(yùn)行水位。原則上均應(yīng)由國(guó)調(diào)批復(fù)，實(shí)際各電站可根據(jù)其歷史運(yùn)行資料的模擬計(jì)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(jì)算考核電量計(jì)算提取電站的實(shí)際旬平均入庫(kù)流量，根據(jù)調(diào)度圖計(jì)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(tái)關(guān)系總體結(jié)構(gòu)及與平臺(tái)關(guān)系WDSRSDSS數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)基 本 應(yīng) 用 網(wǎng) 絡(luò) 數(shù) 據(jù) 服 務(wù)各類(lèi)調(diào)度數(shù)據(jù)電力市場(chǎng)MIS模型及方法庫(kù)高級(jí)應(yīng)用數(shù)據(jù)接口層水文預(yù)報(bào)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(jí)應(yīng)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(cāng)庫(kù)應(yīng)用元數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)字流域及其應(yīng)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(jì)算對(duì)象選擇計(jì)算對(duì)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(jì)計(jì)劃劃類(lèi)類(lèi)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(zhǎng)序列操作長(zhǎng)序列操作多方案多方案對(duì)比分析對(duì)比分析方案比較方案比較過(guò)程比較過(guò)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(jì)算對(duì)象、調(diào)度模型、時(shí)段類(lèi)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(jì)算時(shí)段選擇計(jì)算時(shí)