随着我国水电事业的大发展、电站数目的增多、综合利用的复杂化以及市场新规则的约束，梯级水电站的联合优化调度问题越来越复杂。本书针对目前新形势下水电站协调调度问题进行研究，能够提高梯级水电站的经济效益，增发电量，同时，增发的水电能够替代火电，从而减少有害气体的排放，有利于环境保护和节能减排，具有重要的现实意义和应用价值。本书内容共分六篇二十五章，对梯级水电的协调调度问题进行深入研究，关键探讨梯级水电站电力生产中长期和短期协调智能调度、梯级水库群泄洪设施协调运行、梯级水库群水沙联合调度、界河水电站“一厂两调”协调调度。
样章试读
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第1篇 梯级水电站协调智能调度概述
第1章 流域水电调度运行特点 3
1.1 梯级水库群的类型和特点 3
1.1.1 水库群的类型 3
1.1.2 梯级水库群的工作特点 3
1.1.3 梯级水库群的水力联系 4
1.2 梯级电站群的运行特点 4
第2章 协调智能调度的理论基础 6
2.1 协调学 6
2.2 广义智能系统 9
第2篇 梯级水电站电力生产中长期协调智能调度
第3章 防洪、发电、生态、航运协调调度 15
3.1 防洪 15
3.2 发电 16
3.3 生态 16
3.4 航运 17
3.5 改进逐步优化算法 17
3.6 计算实例 19
第4章 水库、电力协调调度 25
4.1 水库调度与电力调度关系分析 25
4.2 电力生产流程中水库、电力协调调度措施 28
第5章 梯级水库群中长期水位协同控制与数据挖掘研究 29
5.1 梯级水库水位协同控制方式的提出 29
5.1.1 单库运行水位控制方式 29
5.1.2 梯级水库水位协同控制方式的提出 30
5.2 水位协同控制方式分析方法 31
5.3 中长期协同调度模型及求解 34
5.3.1 目标函数 34
5.3.2 约束条件 34
5.3.3 模型求解算法 35
5.4 梯级水库水位协同控制方式 38
5.4.1 计算时段的选择 38
5.4.2 径流分析 38
5.4.3 优化消落深度及蓄水时机分析 39
5.4.4 梯级水库水位协同控制方式 42
5.5 水位协同控制数据挖掘研究 44
5.5.1 数据挖掘模型 44
5.5.2 模型求解 45
5.5.3 数据挖掘效果分析 47
第6章 调度评价 50
6.1 流域梯级水电站联合调度效益评价现状调查和影响因素分析 50
6.1.1 流域梯级水电站联合调度效益评价研究现状 50
6.1.2 影响因素 52
6.1.3 存在问题 54
6.2 梯级水电站联合调度工作评价指标及其算法研究 55
6.2.1 系统配置 55
6.2.2 联合调度工作内容 59
6.2.3 联合调度工作流程 60
6.2.4 联合调度工作要求 61
6.2.5 基础工作及调度工作评价指标及其算法研究 61
6.3 梯级水电站联合调度效益评价指标及算法研究 78
6.3.1 经济效益指标 78
6.3.2 社会效益指标 81
6.3.3 关键参数的计算 82
6.4 梯级水电站联合调度效益评价管理办法 87
6.4.1 总则 87
6.4.2 评价内容 88
6.4.3 评价指标和评分办法 95
6.4.4 评价组织和管理 95
6.4.5 直观评价及评分标准表 96
第3篇 梯级水电站电力生产短期协调智能调度
第7章 中长期、短期协调智能调度 103
7.1 中长期优化调度 103
7.2 基于发电模式自动识别的短期优化调度 104
7.3 电力生产流程中中长期、日发电计划协调器 110
第8章 梯级水电站短期供需协同调度研究 112
8.1 短期供需协同调度模式 112
8.1.1 供需协同的含义 112
8.1.2 供需协同调度的实现 114
8.2 短期供需协同调度模型与算法 114
8.2.1 数学模型 114
8.2.2 嵌套优化算法 116
8.3 梯级水电站短期协同调度 120
8.3.1 供需协同调度实例 120
8.3.2 供需协同调度系统集成研发 124
第9章 发电计划模拟仿真 127
9.1 发电计划模拟仿真功能 127
9.2 数学模型 127
9.3 计算实例 129
第10章 基于大数据流处理理论的梯级水电站实时协同控制研究 135
10.1 梯级水电站实时发电协同控制的条件 135
10.2 流处理理论在梯级水电站实时协同控制中的拓展 137
10.2.1 数据实时采集 138
10.2.2 数据实时处理 139
10.2.3 数据实时查询与展示 143
10.2.4 实时决策与辅助决策 144
10.2.5 梯级水电站实时流处理框架设计 144
10.3 梯级水电站实时协同控制流计算方法 146
10.3.1 实时负荷流安全分配策略 146
10.3.2 实时负荷流高效分配策略 148
10.3.3 大负荷实时流优化分配策略 149
10.3.4 小负荷实时流分配策略 150
10.3.5 固定负荷实时流跟踪策略 152
10.4 梯级水电站实时协同控制流处理工程实现 153
10.4.1 三站实时EDC的定位 153
10.4.2 三站实时EDC系统简介 154
10.4.3 三站实时EDC系统运行实例 155
第11章 基于协调混沌粒子群智能算法求解水电站厂内机组负荷协调分配 159
11.1 数学模型 159
11.2 协调混沌粒子群智能算法 160
11.3 计算实例 162
第4篇 梯级水库群泄洪设施协调运行研究
第12章 梯级水库群泄洪设施联合运行控制机理研究 167
12.1 梯级水库群洪水调度理论 167
12.1.1 洪水调度准则 167
12.1.2 调度模型求解算法 175
12.2 泄洪设施运用数字化原理 181
12.2.1 泄洪设施运用数字化的提出 181
12.2.2 泄洪设施运用数据库 182
12.3 泄洪设施联合调控策略 183
12.3.1 组合方案查询 183
12.3.2 组合方案选取原则 185
12.3.3 泄洪设施调控策略 185
第13章 梯级水库群联合防洪调度研究 187
13.1 研究区域概况 187
13.2 联合防洪调度模型及求解算法 188
13.2.1 梯级水库群联合防洪调度模型 188
13.2.2 多步长逐步优化算法 190
13.3 实例计算及结果分析 191
13.3.1 梯级水库基本参数 191
13.3.2 典型洪水 192
13.3.3 联合防洪调度结果 193
13.3.4 结果分析 196
第14章 梯级水库群泄洪设施运用数字化研究 198
14.1 梯级水库群泄洪建筑物 198
14.2 梯级水库群泄洪设施运行规则 199
14.3 泄洪设施运用数据库构建 203
14.3.1 泄流曲线离散 203
14.3.2 泄洪设施运用数据库设计思路 206
14.3.3 泄洪设施运用数据库的合理性分析 210
第15章 梯级水库群泄洪设施联合动态控制研究 216
15.1 泄洪设施运用数据库应用策略 216
15.1.1 泄洪设施组合方案查询 216
15.1.2 泄洪设施组合方案选取原则 217
15.1.3 泄洪设施调控策略 217
15.2 泄洪设施运用数据库应用实例分析 220
15.2.1 水库运行资料的选取 220
15.2.2 泄洪设施运用数据库应用结果分析 221
15.3 梯级水库群泄洪设施调控方案 223
15.3.1 边界条件设置 223
15.3.2 调度结果及分析 223
第16章 基于泄洪设施控制的梯级水库群防洪调度规则研究 230
16.1 实测洪水分析 230
16.1.1 实测洪水选取 230
16.1.2 梯级各水库洪水传播滞时 232
16.2 梯级水库群防洪调度规则制定 234
16.2.1 基于历史洪水的防洪调度规则 234
16.2.2 基于频率洪水的防洪调度规则 235
16.3 基于梯级水库群防洪调度规则的洪水调度研究 237
第5篇 梯级水库群水沙联合调度研究
第17章 国内外水库水沙联合调度及排沙减淤经验 241
17.1 国内外研究状况 241
17.1.1 泥沙淤积研究概况 241
17.1.2 水沙联合调度发展概况 243
17.2 目前水库排沙减淤措施 246
17.3 典型河流水库水沙联合调度经验及排沙效果 249
17.3.1 青铜峡排沙措施及效果 249
17.3.2 黄河中下游水库水沙联合调度 251
第18章 上游水库蓄水后下游水库入库沙量分析 255
18.1 水库淤积情况及分析 255
18.1.1 水库淤积情况 255
18.1.2 水库淤积情况分析 268
18.2 上游水库入库沙量分析 269
18.2.1 支流入库悬移质输沙量及含沙量 269
18.2.2 上游水库坝址悬移质输沙量及含沙量 271
18.2.3 推移质输沙量 273
18.3 区间产沙量分析 273
18.4 上游水库蓄水后下游水库入库沙量分析 276
第19章 梯级电站水库水沙联合调度方案研究 278
19.1 水库调度方式 278
19.2 联合调度的可能方式 279
19.3 联合调度方案水库减淤效果分析计算 280
19.3.1 计算模型 280
19.3.2 联合调水调沙方案拟定 287
19.3.3 计算边界条件 289
19.3.4 联合调度方案计算成果 291
第20章 工程清淤措施及泥沙资源化利用途径研究 302
20.1 工程清淤措施简介 302
20.1.1 虹吸清淤 302
20.1.2 气力泵清淤 304
20.1.3 挖泥船清淤 305
20.2 目前国内泥沙资源化研究和利用现状 310
20.2.1 流域泥沙资源化的作用 311
20.2.2 流域泥沙资源配置的原则和任务 311
20.2.3 流域泥沙资源化的目标 313
20.2.4 目前国内泥沙资源化利用途径 313
20.3 泥沙资源化利用途径技术经济分析 314
20.3.1 泥沙资源化的可行性 314
20.3.2 河段泥沙资源化利用的途径 316
20.3.3 采沙方案 316
20.3.4 采沙对河势、河道行洪及输水的影响分析 317
第21章 梯级水库排沙清淤效益分析 318
21.1 排沙清淤对发电效益的影响 318
21.1.1 数学模型 318
21.1.2 数学模型的求解 319
21.1.3 计算结果及分析 320
21.2 排沙清淤社会效益分析 321
21.2.1 防洪效益 321
21.2.2 环境效益 322
21.2.3 其他社会效益 322
第6篇 界河水电站“一厂两调”协调调度研究
第22章 调峰弃水损失电量分析及调峰协调方法 325
22.1 调峰弃水损失电量计算办法 325
22.2 电站左右岸调峰弃水损失电量划分 326
22.3 电站调峰弃水损失电量分析 328
22.4 电站调峰能力计算 330
22.5 电站“一厂两调”调峰协调平衡方法 332
第23章 不同出力曲线下协调发电研究 334
23.1 汛期发电特性分析 334
23.2 平水期发电特性分析 337
23.3 蓄水期发电特性分析 339
23.4 消落期发电特性分析 342
23.5 “基荷调峰协调反推”运行模拟 345
第24章 “一厂两调”调度协调机制研究 347
24.1 协调原则 347
24.1.1 “安全第一”原则 347
24.1.2 水资源综合利用效益最大化原则 348
24.1.3 “三公”原则 349
24.2 购售电方的协商机制 349
24.2.1 协调机构 350
24.2.2 例会制度 352
24.2.3 协调内容 354
24.2.4 协商流程 356
24.3 信息共享内容及方式 357
24.3.1 信息共享内容 357
24.3.2 共享方式 359
第25章 “一厂两调”水电站电量协调平衡方式研究 361
25.1 电量协调平衡原则 361
25.1.1 电量协调平衡总体原则 361
25.1.2 电量协调平衡辅助性原则 362
25.2 电量协调平衡方法 366
25.2.1 月协调平衡方法 366
25.2.2 旬协调平衡方法 370
25.2.3 逐日协调平衡方法 371
25.2.4 累计上限协调平衡方法 371
25.3 电量不平衡补偿方式研究 373
25.4 电量协调平衡可行性方案设计 374
25.5 产生电量富余情况下的电量协调平衡研究 375
参考文献 377
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