提高梯级水电站发电量的优化运行措施研究
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优化水电厂发电调峰能力的有效措施汇报人:日期:•引言•水电厂发电调峰现状及问题•优化水电厂发电调峰能力的措施目录•实施优化措施的保障措施及建议•结论与展望01引言研究背景和意义水电厂在电力系统中扮演重要角色01水电厂作为可再生能源发电的重要来源,对于平衡电力系统负荷、稳定电力供应具有重要意义。
发电调峰能力的重要性02在电力系统中,发电调峰能力是指发电厂在高峰负荷时段提供额外发电量的能力。
优化水电厂的发电调峰能力有助于提高电力系统的稳定性和可靠性。
研究意义03通过研究优化水电厂发电调峰能力的有效措施,可以提高电力系统的供电质量和稳定性,减少能源浪费,促进可持续发展。
研究目的和方法研究目的本研究旨在探讨优化水电厂发电调峰能力的有效措施,包括提高设备性能、改进调度策略、引入先进技术等,以提高水电厂的发电效率和调峰能力。
研究方法本研究将采用文献综述、理论分析、案例研究等方法,对水电厂发电调峰能力的优化措施进行深入研究和分析。
同时,将结合实际案例,对优化措施进行实证分析和验证,为实际应用提供参考和借鉴。
02水电厂发电调峰现状及问题水电厂发电调峰现状当前水电厂在发电调峰方面已经取得了一定的成绩,能够根据电力系统的需求进行合理的调度,确保电力系统的稳定运行。
水电厂在丰水期和枯水期的发电量差异较大,需要采取相应的措施来平衡发电量和电力系统的需求。
虽然水电厂在发电调峰方面已经取得了一定的成绩,但是仍然存在一些问题,如发电量不稳定、调度难度大等。
在丰水期和枯水期,发电量的差异较大,需要采取相应的措施来平衡发电量和电力系统的需求。
现有发电调峰能力问题010204问题产生的原因分析水电厂发电调峰能力问题的产生原因主要包括设备老化、技术落后、管理不善等。
设备老化会导致设备的性能下降,影响发电效率和稳定性。
技术落后会导致调度难度大,无法满足电力系统的需求。
管理不善会导致发电量的不稳定,影响电力系统的稳定运行。
0303优化水电厂发电调峰能力的措施对水电厂的发电机、水轮机等关键设备进行升级改造,提高设备的可靠性和稳定性。
流域梯级水电站优化调度的方法概述流域梯级水电站是指位于同一流域内的多个水电站组成的梯级系统。
优化调度是指通过科学的方法和技术手段,使梯级水电站在满足电能需求的同时,最大程度地提高水资源的利用效率和水能的开发利用能力。
本文将探讨流域梯级水电站优化调度的方法。
1. 水能资源评估和预测水能资源评估是流域梯级水电站优化调度的基础,通过对水文数据的分析和模拟,可以对流域内的水能资源进行准确的评估。
同时,建立预测模型,对未来一段时间内的水文情况进行预测,为优化调度提供参考依据。
2. 多目标规划模型流域梯级水电站的优化调度涉及到多个目标,如最大化发电量、最小化排洪量、最大化水库蓄水量等。
通过建立多目标规划模型,可以将这些目标进行量化,并通过运算得到最优的调度方案。
3. 系统仿真模拟流域梯级水电站是一个复杂的系统,涉及到多个水库、多个发电机组之间的相互作用。
通过建立系统仿真模型,可以模拟水库调度、水流传导过程等,以及各个站点之间的调度策略。
通过对不同的调度策略进行仿真比较,可以找到最优的调度方案。
4. 智能优化算法传统的优化方法对于大规模的梯级水电站系统来说,计算复杂度较高。
因此,采用智能优化算法,如遗传算法、粒子群算法等,可以有效地解决这个问题。
通过遗传算法等方法,可以搜索解空间中的最优解,快速得到最优的调度策略。
5. 实时调度与决策支持系统实时调度是指根据当前的水情和电网负荷情况,对水电站进行即时调度。
通过建立决策支持系统,实时收集和整理数据,并基于模型和算法,给出合理的调度建议。
这样可以使梯级水电站的调度更加灵活和高效。
6. 多模型集成与协调由于流域梯级水电站的复杂性,不同的模型和方法可能会得出不同的调度策略。
因此,需要建立多模型集成与协调的方法,将不同的模型进行整合,并通过协同调度的方式,得到更加优化的结果。
结论流域梯级水电站在满足电能需求的同时,对水能资源的利用效率和水能的开发利用能力提出了更高的要求。
加强水电站运行管理提高发电能力水电站是利用水能进行发电的一种能源产业,其运行管理的好坏直接关系到发电能力的高低。
为了加强水电站的运行管理,提高发电能力,需要从以下几个方面进行改进。
第一,加强设备的维护和管理。
水电站的发电设备是发电过程中不可或缺的关键部分,只有设备运行良好,才能保证发电能力的正常发挥。
需要建立健全设备维护制度,定期对各项设备进行检修和保养,及时发现并排除故障,确保设备的安全可靠运行。
第二,优化调度计划。
水电站的发电能力受水流量的限制,合理的调度计划对于提高发电能力至关重要。
要充分考虑水库水位和流量的变化,根据不同情况制定适应性强的发电计划,合理分配发电量,并确保发电效益最大化。
完善电网接入和优化运行。
水电站的发电能力需要与电网进行良好的衔接和协调,以确保发电量的高效输送和稳定供应。
要加强与电网公司的沟通合作,及时了解电网的负荷情况和需求,根据电网的要求调整发电计划,确保电网的稳定运行。
第四,加强人员培训和技术提升。
水电站的运行管理需要专业的技术人员来进行操作和管理,要加强对运行人员的培训和技术提升,提高他们的技术水平和工作能力。
要关注新技术的引进和应用,不断提高水电站的运行效率和发电能力。
第五,加强安全管理和环保工作。
水电站的运行管理中,安全是重中之重。
要建立健全安全管理制度,加强对设备和人员的安全教育,定期开展安全检查和隐患排查,确保安全生产。
还要关注环保工作,加强水库的环境保护和生态恢复,确保发电过程对环境的影响最小化。
加强水电站的运行管理,提高发电能力是一个系统工程,需要从设备维护、调度计划、电网接入、人员培训、安全管理和环保工作等多个方面进行改进和优化。
只有通过持续的努力和创新,水电站的发电能力才能不断提高,为国家的能源供应做出更大贡献。
梯级水电站优化调度研究现状
梯级水电站调度优化是由于梯级水电站的特殊性而有许多特殊的优化
问题。
梯级水电站是指由两级或两级以上河道梯级水库组成的水电站组,
由于梯级水电站由不同河道梯级水库组成,在不同的梯级水库中,水位变
化会影响水库的总库容,同时也会影响上游水库的出力,因此,梯级水电
站的调度比其他水电站更加复杂,因此,梯级水电站调度优化受到很多研
究者的关注。
近年来,梯级水电站调度优化已经成为一个备受关注的研究方向之一,在这一领域中,有许多研究者做了大量探索性的工作。
比如,梯级水电站
水力学和择优调度研究中,许多研究者基于最小总成本和水库有效库容模型,探讨了多库容梯级水电站的调度优化;另一方面,为了加深对梯级水
电站调度优化的理解,许多研究者基于随机水文流量模型,建立了基于随
机水文流量的梯级水电站调度优化模型;此外,还有许多研究者基于综合
水和电的模型,建立了梯级水电站调度优化模型。
在梯级水电站调度中,还有许多问题没有被完全阐明,需要进一步的
研究。
通口河流域梯级水电站优化调度运行探讨陈军发表时间:2018-03-13T10:29:19.977Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:陈军[导读] 摘要:通口河流域梯级水电站通过企业提质增效、实施人力资源管理整合以后,形成一个电厂管理两个流域梯级水电站的运营管理模式。
(北川巴蜀通口河流域电力开发有限责任公司四川绵阳 621000)摘要:通口河流域梯级水电站通过企业提质增效、实施人力资源管理整合以后,形成一个电厂管理两个流域梯级水电站的运营管理模式。
对于整合后如何有效的实现流域电站水库的优化调度,进一步提高企业整体经济效益及市场竞争力,实现效益最大化,成为了企业与电网调度部门间积极探索并急需解决的首要问题。
本文通过几年来通口河流域梯级电站优化调度及运行方式加以探讨分析,提出梯级水电站优化调度运行需解决的一些问题及方法途径,以便能为加快实现流域梯级电站水库优化调度的进程提供参考。
关键词:水电站;水库调度;优化运行1 概况通口河水电厂总装机65.0 MW(其中通口电站2×22.5 MW,香水电站2×10.0 MW),两站多年平均发电量3.2亿kW.h。
通口电站位于四川省北川县通口镇上游2.3 km处,左岸属江油市,右岸属北川县,电站距北川新县城约46.0 km,距江油市区约24.0km,是涪江一级支流通口河干流设计规划的七个梯级水电站的第五级。
电站于2002年09月动工建设,2004年08月并网发电投入商业运行。
通口电站工程由碾压混凝土重力坝、右岸引水系统、地面厂房和升压站等建筑物组成。
水库正常蓄水位598.0m,总库容3610.0万m³,调节库容97.0万m³,设计具有日调节性能。
香水电站位于涪江一级支流通口河下游的江油市香水乡境内,距上游通口电站11.6 km,距江油市区23.0 km,是通口河干流设计规划的七个梯级水电站的第六级。
电站于1996年11月动工建设,1999年01月两台机组并网发电投入商业运行。
流域梯级水电厂联合优化调度探究随着能源需求的不断增加和环境保护的日益重要,水电资源成为了一个备受关注的热门话题。
在水电资源的开发利用中,流域梯级水电厂联合优化调度是一项重要的工作。
本文将对流域梯级水电厂联合优化调度进行探究,分析其意义和挑战,并探讨未来的发展方向。
一、联合优化调度的意义1.提高水电资源利用率流域梯级水电厂联合优化调度能够统一管理和调度水电资源,最大限度地提高水电资源的利用率。
通过合理的调度安排,可以充分利用梯级水电站之间的水能转移和互补优势,实现水能资源的最大化利用。
2.提高电力系统的稳定性联合优化调度能够对流域水电站进行统一调度管理,使得电力系统的运行更加稳定可靠。
通过合理分配水能资源,可以有效地降低电力系统的负荷峰值,提高电网的供电能力,确保电力系统的稳定运行。
3.降低环境污染水电资源作为清洁能源,其开发利用对环境的影响相对较小。
流域梯级水电厂联合优化调度能够最大限度地提高水电资源的利用效率,减少对传统火电的依赖,进而降低环境污染。
1.水资源的不确定性流域水电站联合优化调度面临着水资源的不确定性,如降水量的不确定性、水位波动等因素都会对调度决策产生影响。
如何应对这些不确定性,提高调度决策的准确性和稳健性是一个亟需解决的挑战。
2.多方利益的协调流域梯级水电站涉及到多个利益主体,如各个水电站的所有者、电力系统运营商等。
如何在各方的利益之间进行协调,达成共识,实现联合优化调度是一个复杂的问题。
3.系统规模的复杂性流域梯级水电站联合优化调度涉及到多个水电站的联合调度,系统规模庞大,变化复杂。
如何建立高效的模型和算法,实现对系统规模的快速调度优化成为了一个挑战。
三、未来发展方向1.建立多源数据融合的模型未来在联合优化调度领域,可以尝试建立多源数据融合的模型,集成水文数据、气象数据、电力系统数据等多种信息源,为决策提供更为全面的信息支持。
2.采用智能优化算法在联合优化调度中,可以尝试采用智能优化算法,如遗传算法、粒子群算法等,通过不断的迭代求解,找到最优的调度策略。
梯级水电站短期联合优化调度分析摘要:随着节能减排与能源结构调整的不断深入,国内各个主要流域目前已经形成了一定规模的梯级水电站系统。
为发挥梯级水电站发电、防洪、灌溉、供水的经济效益,水电站联合优化调度运行至关重要,这将有利于降低水电站发电成本,还能为水电站的稳定运行提供科学参考依据,深入挖掘水轮发电机组在水电站中的发电潜力,以短期联合优化调度提高运行效率。
关键词:梯级水电站;短期运营;联合优化调度引言:水能水资源作为一种可再生、可循环利用的绿色能源,水电站的联合调度运行方式决定了水能资源的实际利用效果。
水电站在运行中肩负着水利系统与电网电力系统运行的双重功能,水轮机组在电网电力系统中存在负荷波动,有着电网调频与调峰任务特点,通过水力发电方式降低能耗,减少污染程度。
1.梯级水电站实施联合优化调度的重要意义梯级水库联合优化调度对保障水电系统稳定运行、提高资源利用效率、提升梯级整体效益有着至关重要的意义。
联合优化调度过程中,以日作为时间尺度的优化调度方式确定了调度战略在每天的执行方式,水电站日内运行过程中建立基于多种复杂因素的短期调度模型,应用多种优化算法建造模型并求解,目前已成为梯级水电站运行的重要手段。
梯级水电站优化调度模型本身是一个高维且非线性问题,整个模型求解的过程十分复杂。
不仅如此,水流流达时间的存在会让优化调度涉及到短期梯级水电站间跨时段水量平衡与水量耦合问题。
目前用于计算短期优化调度模型的方法主要有两种,一种是基于传统动态规划的逐步优化算法,这类方法收敛速度比较慢,计算效果会对初始可行解存在较大的依赖性,计算需要较长的时间。
另一种是基于遗传算法和粒子群算法的智能型算法,不仅能求解速度快,且运行效率高,但是计算期间容易出现结果不一致的问题。
通过水电的网上竞价方式,不同梯级水电站都会独立参与竞争,报价内容基本不对外公开,下游水电站无法评估发电能力。
比如上游水电站竞价成功,下游水电站未成功,当下游水位已经贴近储水位的时候,此时就会出现弃水的现象,这样做无形中违反了水资源高效利用的原则。
提高梯级水电站发电量的优化运行措施研究
发表时间:2019-11-08T12:37:34.713Z 来源:《基层建设》2019年第23期作者:赵鑫
[导读] 摘要:各个投入运行的水电站不单单是为了实现水力发电以及为电网提供稳定电源等目标,也可以实现江河水资源的有效控制,促使我国水利建设事业发展速度得到大幅度提升。
国投甘肃小三峡发电有限公司甘肃兰州 730050
摘要:各个投入运行的水电站不单单是为了实现水力发电以及为电网提供稳定电源等目标,也可以实现江河水资源的有效控制,促使我国水利建设事业发展速度得到大幅度提升。
依据梯级水电站实际情况,对其运行措施进行优化,可以保证机构和站内运行经济性,并且还可以降低发电成本,促使发电企业的发电量得到一定程度提升,推动企业走上一条稳定发展道路上。
关键词:梯级水电站;发电量;优化运行
1.提高梯级水电站发电量的优化运行措施的研究背景
电能的生产能够划分为火力发电、风力发电以及水力发电等几种类型,现阶段我国一般是将火力发电放置在主体地位上,但是火力发电事业发展过程中消耗的煤炭资源量非常多,并且在发电过程中还会引发较为严重的环境污染问题,不利于我国可持续发展目标的实现,水电站是水利发电的生产基地,在我国实现节能减排目标以及提升电能供应多样性的过程中,发挥出的作用十分重要,想要对水电站的运行安全性及稳定性做出保证。
就需要对其运行措施进行优化,保证梯级水电站走上一条可持续发展道路上。
梯级水电站如图1 田湾河梯级水电站所示。
图1 田湾河梯级水电站
2.优化梯级水电站运行的意义
在我国水电站建设发展技术水平不断提升的背景下,传统型地区行政管理模式逐渐向着流域综合规划管理的方向发展,梯级水电站建设发展水平也逐渐提升,电网管理规划逐渐向着精细化的方向发展,将主要负荷需求逐级分配各个梯级水电站,推动电力生产向着规范化的方向发展,节省下来一定发电成本,并让发电效率得到大幅度提升。
为了可以对电网整体运行效率做出保证,应当适当的对梯级水电站运行情况进行优化,推动其走上一条经济化运行道路上。
在此背景下,不单单是可以让水电站水轮机组损耗得到有效的控制,也可以让梯级水电站的发电性能增强,解决我国能源紧张问题,为我国更好的参与国际竞争提供一定有利条件。
3.梯级水电站运行的优化方法
3.1状态逐密离散微分动态规划
依据经验或者简便方法规划出一条尽可能贴近最优的决策序列,求导出与之相对应的初始状态序列;在此初始状态序列的上下各变动一个小范围(增量)构成廊道;在廊道当中使用DP求解;反复迭代一直到收敛为止。
在迭代过程当中,增量是有从大变小的;也可以依据实际情况仅仅在初始决策序列的一侧选取增量;还可以在各个阶段和上下两侧的增量个数上进行调整,增量数值也可以不同。
此方法可以求解一维甚至是多维问题,但是求出的解也难以确保在全部情况下都收敛到真正的整体最优解。
计算工作量和初始决策序列的选择关系十分密切,与之相同,也可以通过选取不同的初始状态序列和决策序列开展试算工作。
3.2直接搜索算法
基于Hooke-Jeeves方法的直接搜索法是由两种移动构成的。
第一探测搜索,其目标是探求下降的最有利方向。
模式搜索,其目标是沿着最有利方向进行加速,也会被成为是步长搜索法。
针对参与优化电站数量较多的情况下,需要对电站做分组处理的同时在时间上做分段处理,每一次对一部分变量进行搜索,逐渐逼近一直到满足结束条件为止。
直接搜索算法在实现上和离散微分动态规划有一定相似之处,但是可以处理的调峰电量是最大的,这一种和多个时段有关系,难以表示为各个时段局部目标函数求和的问题是更为方便的,直接搜索算法难以利用动态规划相关理论,在搜索方式和步长确定等细节问题上仍然是需要依据实际情况找寻合适的处理方法。
梯级水电系统发电优化调度工作进行的过程中,可以使用此算法和POA算法相互融合,解决短期优化调度问题。
3.3负荷快速分配算法
依据蓄能最大和售电量收入最大方式建模的过程中,首先应当将初始解相较于既定时段负荷不足或者超出的部分划分为几个不同阶段,每一次针对其中一个阶段在电站间分配。
需要增加出力的情况下,依次计算各个电站在出力有微小增加情况下目标函数发生的变化;在需要减少出力的情况下,依次计算各个电站在处理略微减小的时候目标函数发生的变化,而后计算目标函数相较于系统总处理的变化量,再将各个电站做排序处理,准则是目标函数增加的有限,目标函数对处理变化的增加率或者是减小率的有限。
而后在详细分析各个电站处理限制的情况下,将此区域负荷中的一部分依据记性顺序分配给排序参考前电站,重复这一过程,一直到这一阶段的负荷完全分配完毕,最终依据上文中所说的这一方法,重新对处理变化后各个电站进行排序,分配后续一个阶段的负荷,一直到可以将全部电站的负荷要求满足为止。
3.4惩罚函数法
水电站群优化调度问题是最为典型的约束优化问题,求解约束优化问题的最重要方法是序列无约束最小化技术,可以将其简称为SUMT法,此方法中包含的是惩罚函数法和碰壁函数法,惩罚函数法是对可行区域外的解答,依据其和可行区域边界距离也就是违反约束条件的程度做出惩罚,一般通过和各个约束条件相对应的一列惩罚项目来实现,在可行区域当中全部惩罚项目都没有任何作用。
3.5统一调度
为了能够对梯级水电站的发电量及经济效益做出保证,应当施行AGC调控措施。
遵循一个电源节点的统一调度原则,对流域中梯级水
电站施行实时优化调度措施的过程中,选取一个电源节点施行调度措施,可以规避多个电源节点引发的调度和经济运行相悖这一问题。
将一个电源节点作为依据,可以推动数据和信息向着精准化的方向发展。
结语
在我国社会经济发展速度持续稳定提升的背景下,我国经济总量不断增多,社会能源需求也不断增多。
特别是电能需求量大幅度提升,不单单应当在照明这一领域中提供能源支持,还需要对企业生产设备及电气设备的运行安全性及稳定性做出保证,为了能够推动水电事业走上稳定发展道路上,一定是需要对梯级水电站运行情况进行优化,科学合理的使用水资源,促使电能生产效率得到大幅度提升,切实满足我国社会的能源需求,为我国和谐型社会的形成做出一定贡献。
参考文献:
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