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本文以汉江上游的安康、旬阳水电站为研究对象,旬阳水电站上距已建的安康水电站65km。随着旬阳电站的建成,其正常蓄水位回水可达安康坝下,一定程度上抬高了安康水电站下游水位,重叠部分水头,降低了同等条件下的发电水头,造成电能淹没损失。因此,定量计算下游回水顶托对上游电站的发电影响对提高梯级电站规划和运行水平具有重要的意义。本文建立了安康水电站水库单库及安康-旬阳水库梯级调度模型。在水库短期优化调度问题研究的基础上,分析、评价旬阳水电站投运后回水对安康水电站电能指标的影响;揭示了梯级开发中各水电站在“以水定电”和“以电定水”两种调度模式下的最优运行规律。论文的主要研究内容及取得的成果如下:
(1)针对旬阳水电站现行汛限水位的问题,建立了不同汛限水位方案下旬阳水电站单库发电量最大模型、抬高汛限水位给水库带来的风险及淹没损失投资。通过建立风险与效益的模糊综合评价模型,最终优选出合理的汛限水位为235m。为梯级水库短期优化调度提供理论基础。
(2)按照“以水定电”和“以电定水”两种调度模式,建立了梯级发电量最大、考虑调峰约束的梯级蓄能最大和发电效益最大三种模型,研究了汉江上游安康、旬阳梯级水电站短期优化调度问题。
(3)采用常规等流量与粒子群算法(PSO)两种算法求解了不同方案下安康单库短期发电量最大模型,将结果比较分析可知,PSO优化算法较常规等流量算法较优,电站各个典型年的发电指标有所增加。
(4)对梯级调度模型结果比较分析,典型年梯级调度的日发电量均较单库调度的日发电量和高;梯级考虑调峰较不考虑调峰调度的发电水头及发电量较高;考虑调峰发电量最大模型求得的典型年安康电站的发电量都较梯级考虑调峰模拟优化模型最大。
(5)安康电站日电量、日平均发电水头随旬阳水库运行时间的增加而逐渐减小,并且逐渐趋于稳定。在同一地形方案下,安康电站的日发电量及平均发电水头随着旬阳水电站蓄水位的抬高大体上逐渐减小,可见旬阳水电站蓄水位高低对上游安康电站的电能指标有直接影响,且在旬阳蓄水位为239m时影响最小。