水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度課件

2.水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度12.水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度14.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度是研究在較長(zhǎng)的時(shí)期（季、年、多年）內(nèi)的最優(yōu)運(yùn)行調(diào)度方式制定和實(shí)施的相關(guān)問(wèn)題。24.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度是研究4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行由于跨越時(shí)間較長(zhǎng)，其調(diào)度具有以下特點(diǎn)：1.受天然來(lái)水劇烈變化和水庫(kù)調(diào)節(jié)能力的影響顯著水電站水庫(kù)在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)所利用的天然來(lái)水變化劇烈，在時(shí)間上（年內(nèi)和年際間）的分配極不平均，與用電和用水方式的適應(yīng)性較差。為充分利用天然來(lái)水，更好的滿(mǎn)足發(fā)電、用水等需求，必須具有較大調(diào)節(jié)能力的水庫(kù)。因此，多變的天然入庫(kù)徑流和水庫(kù)的調(diào)節(jié)能力對(duì)水電站及其水庫(kù)的長(zhǎng)期運(yùn)行方式有顯著的影響。34.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行由4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水電站水庫(kù)長(zhǎng)期運(yùn)行方式一般用以年為周期的電力系統(tǒng)年負(fù)荷圖上的工作位置及相應(yīng)的在一年內(nèi)逐時(shí)段（旬、月）的平均出力過(guò)程、引用流量、蓄水量、上下游水位、水頭等變化過(guò)程表示。當(dāng)水庫(kù)規(guī)模一定時(shí)，水庫(kù)長(zhǎng)期調(diào)度方式取決于天然徑流的大?。涸谠O(shè)計(jì)枯水條件，按保證運(yùn)行方式工作；在一般豐水條件，按最優(yōu)運(yùn)行方式工作；在特枯水條件，按最優(yōu)破壞運(yùn)行方式工作。44.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水電站水庫(kù)長(zhǎng)期運(yùn)行方式一4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)當(dāng)天然入庫(kù)徑流一定時(shí)，水電站水庫(kù)運(yùn)行方式主要取決于水庫(kù)調(diào)節(jié)能力：無(wú)調(diào)節(jié)或短期調(diào)節(jié)能力水電站的長(zhǎng)期運(yùn)行方式不能用來(lái)指導(dǎo)和控制其較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行調(diào)度，僅能用于編制電力系統(tǒng)長(zhǎng)期電力電量平衡，設(shè)備檢修，負(fù)荷備用以及水利系統(tǒng)長(zhǎng)期水量平衡；具有較大調(diào)節(jié)能力水電站長(zhǎng)期運(yùn)行方式，除用于編制電力系統(tǒng)和水利系統(tǒng)的有關(guān)長(zhǎng)期計(jì)劃外，主要用來(lái)指導(dǎo)和控制長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度。54.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)當(dāng)天然入庫(kù)徑流一定時(shí)，水4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)2.調(diào)度信息的隨機(jī)性和不確定性使調(diào)度更加復(fù)雜水電站及其水庫(kù)本身的工作條件非常復(fù)雜，再加上他們不但與電力系統(tǒng)和水利系統(tǒng)的其他組成單元和部門(mén)之間有著廣泛而密切的聯(lián)系，還與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、行政和生態(tài)環(huán)境等方面有著種種聯(lián)系和相互影響；而決定這些內(nèi)外部條件、聯(lián)系和影響的原始信息（天然來(lái)水徑流、電力負(fù)荷、其它部門(mén)需求等）受到多種不確定因素的影響難以準(zhǔn)確預(yù)知，因而給水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行方式的制定帶來(lái)極大困難。64.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)2.調(diào)度信息的隨機(jī)性和4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)3.計(jì)算期和計(jì)算時(shí)段的考慮更加復(fù)雜長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度方式計(jì)算常以“年”為計(jì)算期，將計(jì)算期分為歷時(shí)不等或相等的若干計(jì)算時(shí)段（旬、月、季）。計(jì)算中所使用的流量、負(fù)荷、出力、水位、水頭等信息指標(biāo)為計(jì)算時(shí)段的平均指標(biāo)。這種對(duì)時(shí)段內(nèi)變化著的信息指標(biāo)的均化造成一定程度的失真，可能引起一定的誤差。74.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)3.計(jì)算期和計(jì)算時(shí)段的4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)4.分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)政策對(duì)中長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行提出了新的要求隨著電力體制改革的推進(jìn)和發(fā)電側(cè)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，我國(guó)不少省網(wǎng)已經(jīng)實(shí)施上網(wǎng)電價(jià)政策，即按實(shí)際情況上浮、下浮，峰谷價(jià)差可適當(dāng)拉大，高峰電價(jià)可為低谷電價(jià)的2~4倍甚至更高。分時(shí)電價(jià)的實(shí)施，使得在進(jìn)行中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度時(shí)，必須考慮電價(jià)因子的影響作用，使發(fā)電公司獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。84.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)4.分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)政策對(duì)4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法一、徑流描述基本方法水電站未來(lái)時(shí)期的入庫(kù)徑流實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有各種復(fù)雜周期（特別是年周期）的非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。對(duì)徑流的描述應(yīng)力求較全面、較真實(shí)地反映這一基本規(guī)律和特點(diǎn)。迄今為止，廣為采用兩類(lèi)傳統(tǒng)的徑流描述方法，即時(shí)歷法與統(tǒng)計(jì)法。94.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法一、徑流描述基本方法94.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法歷時(shí)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)（包括插補(bǔ)延長(zhǎng)）的或預(yù)報(bào)的徑流時(shí)歷特性資料來(lái)描述和預(yù)測(cè)徑流未來(lái)變化規(guī)律。其出發(fā)點(diǎn)是假定已出現(xiàn)的或預(yù)報(bào)的徑流過(guò)程及其特征量（如日流量、洪峰流量、枯水期水量、年徑流）可以反映徑流未來(lái)的變化規(guī)律。顯然，從隨機(jī)過(guò)程理論觀點(diǎn)看，這種假定并不完全符合實(shí)際。盡管如此，因?yàn)檫^(guò)去實(shí)測(cè)或預(yù)報(bào)的徑流時(shí)歷特性反映了徑流在一定時(shí)期的連續(xù)性和周期性，并間接地反映著徑流的某些統(tǒng)計(jì)特性。104.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法歷時(shí)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)（包括插4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)徑流系列的某些周期特性量（如年徑流、枯水期徑流和洪峰流量等）的統(tǒng)計(jì)特性資料描述和預(yù)測(cè)徑流變化規(guī)律，其出發(fā)點(diǎn)是，將徑流的這些周期特征量當(dāng)做隨機(jī)變量處理，利用這些隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)（均值、變差、偏態(tài)）及相應(yīng)的概率分布描述徑流的變化規(guī)律。它可以在一定程度上綜合概括徑流變化的各種可能情況，但不易反映徑流變化的連續(xù)性。114.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)徑流系列4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法為探索既能反映徑流變化“連續(xù)性”，又能刻畫(huà)其“隨機(jī)性”的徑流描述方法，自20世紀(jì)50、60年代以來(lái)，產(chǎn)生了基于隨機(jī)過(guò)程理論的概率分析法和統(tǒng)計(jì)模擬法兩類(lèi)徑流描述新方法。概率分析法是以隨機(jī)過(guò)程的一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)和相應(yīng)的一組概率分布函數(shù)來(lái)描述和預(yù)測(cè)徑流變化規(guī)律。隨機(jī)模型一般采用周期性時(shí)間離散的馬爾可夫過(guò)程或獨(dú)立時(shí)間序列，此法又稱(chēng)為顯隨機(jī)法。124.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法為探索既能反映徑流變化“連4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)模擬法又稱(chēng)蒙特卡洛法，是以按隨機(jī)過(guò)程理論和時(shí)間序列模型經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的人工生成徑流系列來(lái)描述和預(yù)測(cè)徑流變化規(guī)律的。由于人工生成的徑流系列比原始實(shí)測(cè)徑流系列長(zhǎng)得多，能隱含地反映徑流的隨機(jī)特性，故此類(lèi)方法又稱(chēng)隱隨機(jī)法。134.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)模擬法又稱(chēng)蒙特卡洛法，4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法二、徑流過(guò)程描述方法1.確定性徑流過(guò)程確定性徑流過(guò)程，是指調(diào)度期T內(nèi)任一時(shí)段t水庫(kù)入庫(kù)流量Qrk(t)是一個(gè)確定值。主要包括以下幾類(lèi)確定性徑流過(guò)程：歷史徑流過(guò)程。對(duì)一年及以?xún)?nèi)歷時(shí)的歷史徑流過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度計(jì)算，主要用于評(píng)價(jià)實(shí)際調(diào)度水平；對(duì)于多年歷時(shí)的歷史徑流過(guò)程優(yōu)化調(diào)度計(jì)算，則主要用于編制中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度方案。144.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法二、徑流過(guò)程描述方法144.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法人工生成徑流序列。根據(jù)徑流統(tǒng)計(jì)參數(shù)，采用一定的隨機(jī)生成方法，產(chǎn)生長(zhǎng)系列（一千年、一萬(wàn)年）的徑流過(guò)程，用于編制具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度方案。預(yù)報(bào)徑流過(guò)程。采用中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)方法，預(yù)測(cè)未來(lái)幾個(gè)月、一年甚至多年的徑流過(guò)程，用于水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期調(diào)度計(jì)劃的制度。154.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法人工生成徑流序列。根據(jù)徑流4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法2.隨機(jī)性徑流過(guò)程徑流過(guò)程的隨機(jī)描述，是將入庫(kù)徑流過(guò)程視為以年為周期的隨機(jī)過(guò)程。在水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度中，水庫(kù)如流常采用以下幾種隨機(jī)描述：獨(dú)立隨機(jī)序列。各時(shí)段的入庫(kù)流量為相互獨(dú)立的隨機(jī)變量，其T維分布函數(shù)可表示為164.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法2.隨機(jī)性徑流過(guò)程164.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法馬爾可夫過(guò)程，也稱(chēng)無(wú)后效性隨機(jī)過(guò)程。它具有如下性質(zhì)：設(shè)時(shí)段t-1,t-2,…,t-m(m<t)入庫(kù)流量分別為Qrk(t-1),Qrk(t-2),…,Qrk(t-m)，t時(shí)段入庫(kù)流量為Qrk(t)的條件概率僅與Qrk(t-1),Qrk(t-2),…,Qrk(t-m)有關(guān)，而與t-m以前的入庫(kù)流量無(wú)關(guān)，即174.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法馬爾可夫過(guò)程，也稱(chēng)無(wú)后效性4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法混合隨機(jī)過(guò)程。對(duì)于調(diào)度期T個(gè)時(shí)段，與左右相鄰時(shí)段徑流相關(guān)性不顯著的時(shí)段，作為獨(dú)立隨機(jī)序列，采用一維概率分布Ft[Qrk(t)]；對(duì)于相鄰時(shí)段徑流相關(guān)者，視為簡(jiǎn)單馬爾可夫鏈，采用二維聯(lián)合分布Ft[Qrk(t-1),Qrk(t)]或條件概率分布Ft[Qrk(t)|Qrk(t-1)]描述?；旌蠌搅鬟^(guò)程是這兩種不同性質(zhì)的隨機(jī)序列組成的隨機(jī)過(guò)程。184.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法混合隨機(jī)過(guò)程。對(duì)于調(diào)度期T4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程的方法描述入庫(kù)徑流過(guò)程，主要用于編制具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度方案。194.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程的方法描述入庫(kù)4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法一、中長(zhǎng)期調(diào)度方法及分類(lèi)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度按是否采用優(yōu)化技術(shù)可分為常規(guī)調(diào)度和優(yōu)化調(diào)度。204.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法一、中長(zhǎng)期調(diào)度方法及4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法常規(guī)調(diào)度是根據(jù)已有的實(shí)測(cè)水文資料，計(jì)算各種興利調(diào)度線(xiàn)，并與各種特征水位線(xiàn)相結(jié)合，計(jì)算和編制水庫(kù)調(diào)度圖，以此作為水電站水庫(kù)控制運(yùn)行的工具。常規(guī)調(diào)度圖簡(jiǎn)單直觀，能利用調(diào)度和決策人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)調(diào)度起一定的指導(dǎo)作用。然而，常規(guī)調(diào)度利用的調(diào)度信息有限，理論上不夠嚴(yán)密，所確定的運(yùn)行調(diào)度方式和相應(yīng)的決策只能是相對(duì)合理的，難以達(dá)到水電站水庫(kù)的最優(yōu)運(yùn)行，難以處理多目標(biāo)的復(fù)雜問(wèn)題。214.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法常規(guī)調(diào)度是根據(jù)已有的4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法為了能夠利用所獲取的各種調(diào)度信息，解決更復(fù)雜的水庫(kù)調(diào)度問(wèn)題，就需要采用優(yōu)化調(diào)度方法。優(yōu)化調(diào)度方法是指運(yùn)用系統(tǒng)工程理論和最優(yōu)化技術(shù)，借助電子計(jì)算機(jī)尋求達(dá)到極值的最優(yōu)運(yùn)行策略及相應(yīng)決策。簡(jiǎn)而言之，就是根據(jù)水庫(kù)入流過(guò)程和綜合利用要求，考慮水電站水庫(kù)的運(yùn)行特征和實(shí)時(shí)狀態(tài)，制定并實(shí)現(xiàn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度方式，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。224.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法為了能夠利用所獲取的4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，調(diào)度得當(dāng)，其增加的效益相當(dāng)可觀，國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明，水電站優(yōu)化調(diào)度一般可增加1%7%的發(fā)電效益。水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度作為流域梯級(jí)發(fā)電公司生產(chǎn)技術(shù)管理和電力營(yíng)銷(xiāo)中的一項(xiàng)重要工作，是發(fā)揮水庫(kù)水電站潛力，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，充分利用水電資源多發(fā)潔凈電能，減少其他能源消耗的有效措施；此外梯級(jí)水電站群上下游水力、電力聯(lián)系密切，優(yōu)化調(diào)度經(jīng)濟(jì)效益更為顯著，否則，會(huì)造成無(wú)益棄水，直接影響發(fā)電效益。234.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度關(guān)張勇傳（中國(guó)工程院院士）長(zhǎng)期從事水電能源的教學(xué)與科學(xué)研究工作，在水電能源領(lǐng)域有較深的造詣。從50年代末開(kāi)始電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和優(yōu)化調(diào)度研究。1963年編著出版了《水電站水庫(kù)調(diào)度》。從70年代末開(kāi)始，在水庫(kù)運(yùn)行基礎(chǔ)理論、規(guī)劃決策與風(fēng)險(xiǎn)管理、水電站計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域不斷取得重要突破和進(jìn)展。主持和負(fù)責(zé)的“柘溪水電站優(yōu)化調(diào)度”，使柘溪成為我國(guó)第一個(gè)成功地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度的大中型電站。獲重要獎(jiǎng)勵(lì)（國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)和省部級(jí)一、二等獎(jiǎng)）11項(xiàng)。24張勇傳長(zhǎng)期從事水電能源的教學(xué)與科學(xué)研究工作，在水電能源領(lǐng)域有4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法二、中長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行的最優(yōu)準(zhǔn)則研究水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度時(shí)，首先要明確所謂最優(yōu)是什么，這就是最優(yōu)目標(biāo)或最優(yōu)準(zhǔn)則問(wèn)題。這一準(zhǔn)則一般有數(shù)量和質(zhì)量?jī)煞矫?，例如如何使產(chǎn)品（發(fā)電）的經(jīng)濟(jì)效益最大，如何使供電供水的質(zhì)量最高。254.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法二、中長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行的4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法從使經(jīng)濟(jì)效益最大的角度出發(fā)，主要體現(xiàn)在下列幾種最優(yōu)準(zhǔn)則。

1.國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益最大或費(fèi)用最?。喝?，但少用。2.電力系統(tǒng)的總耗煤量最小：系統(tǒng)整體準(zhǔn)則。3.水電站發(fā)電量（發(fā)電效益）最大：一般常用，屬局部準(zhǔn)則?！?64.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法從使經(jīng)濟(jì)效益最大的角4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法1.國(guó)民經(jīng)濟(jì)總費(fèi)用最小準(zhǔn)則在確保系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，充分滿(mǎn)足水利電力系統(tǒng)用電用水需求，同時(shí)考慮到可靠性遭到破壞時(shí)，整個(gè)水利電力系統(tǒng)所引起的損失，以水利電力系統(tǒng)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總費(fèi)用最小為準(zhǔn)則。∑U----水利電力系統(tǒng)總費(fèi)用；

UP，UI，UN，UM----分別表示發(fā)電、灌溉、航運(yùn)及其他部門(mén)的運(yùn)行費(fèi)用；

LP，LI，LN，LM----分別表示發(fā)電、灌溉、航運(yùn)及其他部門(mén)由于水量不足所引起的損失費(fèi)用。274.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法1.國(guó)民經(jīng)濟(jì)總費(fèi)用4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法2.電力系統(tǒng)總?cè)剂腺M(fèi)用最小該準(zhǔn)則的基本觀點(diǎn)是，在保證電力系統(tǒng)電力、電量平衡的基礎(chǔ)上，實(shí)行水、火電站的最優(yōu)調(diào)度，充分發(fā)揮水電站的作用，使得系統(tǒng)的總?cè)剂腺M(fèi)用最低。

U----火電站總?cè)剂腺M(fèi)；

ui----第i個(gè)火電站的燃料費(fèi)。284.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法2.電力系統(tǒng)總?cè)剂腺M(fèi)4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法3.水電站發(fā)電量（效益）最大準(zhǔn)則該準(zhǔn)則是指在滿(mǎn)足各綜合利用部門(mén)用水要求的條件下，使得水電站發(fā)電量最大。

A—水電站綜合效率系數(shù)

Ct

—水電站分時(shí)電價(jià)294.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法3.水電站發(fā)電量（4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法三、中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度計(jì)劃制定與修正通過(guò)常規(guī)調(diào)度圖或優(yōu)化調(diào)度，可以制定水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期調(diào)度計(jì)劃。在生產(chǎn)實(shí)際中，應(yīng)考慮長(zhǎng)、中、短期預(yù)報(bào)的不斷修正：304.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法三、中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度計(jì)4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)常規(guī)調(diào)度的基本依據(jù)是水庫(kù)調(diào)度圖。調(diào)度圖是根據(jù)河川徑流特性及電力系統(tǒng)和綜合用水部門(mén)的要求，按水庫(kù)調(diào)度的目的進(jìn)行編制的曲線(xiàn)圖，它是水電站及其水庫(kù)調(diào)度規(guī)則函數(shù)的一種重要表達(dá)形式。314.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)常規(guī)調(diào)度的基本依據(jù)是4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)調(diào)度規(guī)則函數(shù)是體現(xiàn)特定調(diào)度規(guī)則、用以指導(dǎo)水庫(kù)運(yùn)行的一種函數(shù)。水庫(kù)調(diào)度規(guī)則函數(shù)一般根據(jù)水庫(kù)當(dāng)時(shí)的狀態(tài)決定水電站水庫(kù)的運(yùn)行計(jì)劃。在k時(shí)段初，水庫(kù)水位已知，面臨時(shí)段的天然來(lái)水由預(yù)報(bào)得知，調(diào)度規(guī)則函數(shù)如下：324.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)調(diào)度規(guī)則函數(shù)是體現(xiàn)特4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度一、水庫(kù)發(fā)電常規(guī)調(diào)度圖的組成水庫(kù)調(diào)度圖以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以水庫(kù)蓄水量或水位為縱坐標(biāo)，由一些控制水庫(kù)蓄水和供水的指示線(xiàn)所組成，它綜合反映了各種來(lái)水條件下的水庫(kù)調(diào)度規(guī)則。在實(shí)際運(yùn)行中，即使缺乏水庫(kù)來(lái)水的徑流預(yù)報(bào)，只要根據(jù)水庫(kù)實(shí)際蓄水狀態(tài)，按照調(diào)度曲線(xiàn)和調(diào)度規(guī)則，就可確定水電站水庫(kù)各時(shí)刻的工作狀態(tài)。按照水庫(kù)調(diào)度圖進(jìn)行調(diào)度，可以使各種調(diào)度矛盾得到比較合理的解決，較好的滿(mǎn)足各方要求。334.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度一、水庫(kù)發(fā)電常規(guī)調(diào)度圖的4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度制定水庫(kù)調(diào)度圖的原則在設(shè)計(jì)枯水年份，水電站能按照保證出力工作，不能使正常供電遭受破壞；在平水年或豐水年份，合理利用多余水量，多發(fā)電，少棄水，節(jié)約系統(tǒng)中的火電燃料費(fèi)用；遇到特枯年份，盡可能減輕水電站正常工作的破壞程度，減輕對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所造成的損失；盡可能滿(mǎn)足綜合利用部門(mén)的要求，包括水利部門(mén)對(duì)水庫(kù)所承擔(dān)的灌溉、航運(yùn)、供水等以及電力部門(mén)對(duì)水電站所承擔(dān)的負(fù)荷與電量的要求。344.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度制定水庫(kù)調(diào)度圖的原則344.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度保證出力區(qū)降低出力區(qū)防洪區(qū)zt加大出力區(qū)預(yù)想出力區(qū)基本調(diào)度線(xiàn)1---防破壞線(xiàn)；2----限制出力線(xiàn)；3---防棄水線(xiàn)。213354.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度保證出力區(qū)降低出力區(qū)防洪4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)發(fā)電常規(guī)調(diào)度圖是各種調(diào)度規(guī)則的綜合體現(xiàn)。它是利用徑流的歷時(shí)特性和統(tǒng)計(jì)特性，按照上述要求所指定出的調(diào)度線(xiàn)圖。包括下列調(diào)度線(xiàn)和調(diào)度區(qū)：（1）基本調(diào)度線(xiàn)和保證出力區(qū)

基本調(diào)度線(xiàn)分為上基本調(diào)度線(xiàn)（防破壞線(xiàn)）和下基本調(diào)度線(xiàn)（限制出力線(xiàn)）。它們之間的區(qū)域稱(chēng)為保證出力區(qū)，實(shí)際蓄水位落到此區(qū)，水電站按保證出力工作。它們體現(xiàn)了設(shè)計(jì)來(lái)水條件下水電站保證運(yùn)行方式及相應(yīng)的調(diào)度規(guī)則。364.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)發(fā)電常規(guī)調(diào)度4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度保證出力:是指水電站在多年運(yùn)行期間所能提供的具有一定保證率的電力，或者說(shuō)，是相對(duì)于設(shè)計(jì)保證率的供水期的平均出力。保證率：水電站正常工作不遭受破壞的相對(duì)歷時(shí)。374.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度保證出力:是指水電站在多4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（2）加大出力線(xiàn)和加大出力區(qū)在上基本調(diào)度線(xiàn)以上按照各時(shí)刻同樣的加大出力比例繪制的調(diào)度線(xiàn)稱(chēng)為加大出力線(xiàn)，如取基本調(diào)度線(xiàn)所對(duì)應(yīng)的保證出力的1.1、1.2倍……，可給出一組加大出力線(xiàn)，最大的一條稱(chēng)為防棄水線(xiàn)。上基本調(diào)度線(xiàn)以上到防棄水線(xiàn)之間的區(qū)域稱(chēng)為加大出力區(qū)。實(shí)際蓄水位落在此區(qū)，水電站按加大出力調(diào)度線(xiàn)的流量工作。加大出力線(xiàn)是體現(xiàn)多水條件下對(duì)水庫(kù)多余水量的合理利用方式及相應(yīng)的調(diào)度規(guī)則。384.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（2）加大出力線(xiàn)和加大出4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（3）防棄水線(xiàn)和預(yù)想出力區(qū)最大的一條加大出力線(xiàn)稱(chēng)為防棄水線(xiàn)。防棄水線(xiàn)以上的區(qū)域稱(chēng)為預(yù)想出力區(qū)。實(shí)際蓄水位落在此區(qū)，為減少棄水，水電站應(yīng)按預(yù)想出力全流量工作。394.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（3）防棄水線(xiàn)和預(yù)想出力4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（4）降低出力線(xiàn)和降低出力區(qū)在下基本調(diào)度線(xiàn)以下，按照各時(shí)刻同樣的降低出力比例可繪制一組降低出力線(xiàn)，例如取下基本調(diào)度線(xiàn)所對(duì)應(yīng)的保證出力的0.9、0.8倍……。下基本調(diào)度線(xiàn)以下為降低出力區(qū)。實(shí)際蓄水位落到此區(qū),可按降低出力線(xiàn)的流量工作。降低出力線(xiàn)是體現(xiàn)水電站在特枯水條件下水庫(kù)蓄水又不足時(shí)，水電站正常工作合理破壞的方式及相應(yīng)的調(diào)度規(guī)則。404.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（4）降低出力線(xiàn)和降低出4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（5）防洪調(diào)度線(xiàn)及防洪限制區(qū)該區(qū)是為攔蓄設(shè)計(jì)洪水，消減最大洪峰流量，在滿(mǎn)足水庫(kù)及下游安全的前提下合理利用防洪庫(kù)容所擬定的調(diào)度線(xiàn)與調(diào)度區(qū)(即各時(shí)期防洪限制水位，汛限水位約束了發(fā)電蓄水高程)。414.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（5）防洪調(diào)度線(xiàn)及防洪限三峽電站年調(diào)度圖圖中水位為月末水位值，單位為m。I：防洪區(qū)，按裝機(jī)容量發(fā)電，1820萬(wàn)KWII：預(yù)想處理區(qū)III：保證出力區(qū)，499.6萬(wàn)KWIV：降低出力區(qū)，（統(tǒng)一按80％保證出力區(qū)發(fā)電）42三峽電站年調(diào)度圖4243434.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度對(duì)于某一個(gè)具體水電站水庫(kù)而言，水庫(kù)常規(guī)調(diào)度圖的組成和形式是由水庫(kù)任務(wù)、調(diào)節(jié)性能以及其在電力系統(tǒng)中的作用等因素所決定的。444.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度對(duì)于某一個(gè)具體水電站水庫(kù)4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度二、水庫(kù)發(fā)電常規(guī)調(diào)度圖的繪制方法繪制調(diào)度圖的基本依據(jù)來(lái)水流量資料，包括歷時(shí)特性資料（如歷年逐月或旬的平均來(lái)水流量資料）和統(tǒng)計(jì)特性資料（如年或月頻率特性曲線(xiàn)）。水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系資料和下游水位流量關(guān)系資料。454.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度二、水庫(kù)發(fā)電常規(guī)調(diào)度圖的4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)的各種興利特征水位和防洪特征水位等。水電站動(dòng)力特性資料，包括水輪機(jī)運(yùn)行綜合特性曲線(xiàn)，引水系統(tǒng)水力損失等資料。水庫(kù)的綜合利用要求，如灌溉、航運(yùn)的要求等。464.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度水庫(kù)的各種興利特征水位和4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度繪制常規(guī)調(diào)度圖的基本方法從歷史實(shí)測(cè)徑流資料中選出若干與水電站設(shè)計(jì)保證率相應(yīng)的水文過(guò)程，以水電站設(shè)計(jì)參數(shù)為約束、水庫(kù)特征水位為邊界條件進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，得出與各水文過(guò)程相應(yīng)的水庫(kù)蓄水過(guò)程線(xiàn)，而后分別取其上、下包絡(luò)線(xiàn)得上、下基本調(diào)度線(xiàn)；再以上、下基本調(diào)度線(xiàn)為邊界條件，往上繪制加大出力線(xiàn)、往下繪制降低出力線(xiàn)。出力值等于電站在相應(yīng)水頭下所能發(fā)出最大出力的那根加大出力線(xiàn)為預(yù)想出力。474.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度繪制常規(guī)調(diào)度圖的基本方法4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度(一)年調(diào)節(jié)發(fā)電水庫(kù)基本調(diào)度線(xiàn)的繪制年調(diào)節(jié)水電站的工作一般可能出現(xiàn)三種情況：來(lái)水較豐時(shí)，枯水期能向電力系統(tǒng)提供大于其設(shè)計(jì)值的出力；來(lái)水特枯年份，枯水期只能向系統(tǒng)提供小于其設(shè)計(jì)值的出力；來(lái)水頻率等于水電站設(shè)計(jì)保證率時(shí)，枯水期向系統(tǒng)提供等于其設(shè)計(jì)值的出力。發(fā)電水庫(kù)的基本調(diào)度線(xiàn)依據(jù)第三種水文情況按供水期和蓄水期分別繪制。484.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度(一)年調(diào)節(jié)發(fā)電水庫(kù)基本4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度供水期基本調(diào)度線(xiàn)的繪制設(shè)計(jì)典型年和保證出力的選取：根據(jù)水電站性能和特點(diǎn)及其在電力系統(tǒng)中的地位和作用，選定設(shè)計(jì)保證率。查保證出力—頻率曲線(xiàn)得相應(yīng)的設(shè)計(jì)保證出力Nf。查流量—頻率曲線(xiàn)得相應(yīng)的設(shè)計(jì)流量。取平均出力或平均流量接近于設(shè)計(jì)值的幾年為設(shè)計(jì)典型年，得若干年的流量過(guò)程。494.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度供水期基本調(diào)度線(xiàn)的繪制4逆時(shí)序水能計(jì)算：從供水期末的死水位開(kāi)始，供水期初的正常水位為起點(diǎn)，按保證出力運(yùn)行方式，由定時(shí)段末水庫(kù)存水量Vk，時(shí)段平均來(lái)水Ik和出力Nf，求時(shí)段初水庫(kù)存水Vk-1和流量Qk。得若干年的蓄水過(guò)程線(xiàn)：繪制蓄水過(guò)程線(xiàn)：將所得蓄水過(guò)程線(xiàn)點(diǎn)繪于坐標(biāo)系內(nèi)。作上、下包絡(luò)即得基本調(diào)度線(xiàn)。將下包線(xiàn)供水期末水位死水位修正到與上包線(xiàn)重合。4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度50逆時(shí)序水能計(jì)算：從供水期末的死水位開(kāi)始，供水期初的正常水位為Vt51Vt514.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度蓄水期基本調(diào)度線(xiàn)的繪制蓄水期基本調(diào)度線(xiàn)的繪制與供水期基本相同，即根據(jù)前面選出的若干典型年修正后的來(lái)水過(guò)程，找出這些年份蓄滿(mǎn)水庫(kù)的時(shí)刻。從該時(shí)刻正常高水位開(kāi)始，按保證出力圖逆時(shí)序進(jìn)行水能計(jì)算，直到水庫(kù)水位降至死水位，得出各年發(fā)保證出力的蓄水指示圖，取其上包絡(luò)線(xiàn)為上基本調(diào)度線(xiàn)，下包絡(luò)線(xiàn)為下基本調(diào)度線(xiàn)。524.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度蓄水期基本調(diào)度線(xiàn)的繪制5Vt53Vt534.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度基本調(diào)度圖將供水期和蓄水期的基本調(diào)度線(xiàn)繪制在同一張圖上，就得到全年的基本調(diào)度圖。水庫(kù)水位位于上基本調(diào)度線(xiàn)時(shí)電站發(fā)保證出力體現(xiàn)了時(shí)歷法保守性的一面，因此又叫防破壞線(xiàn)；水庫(kù)水位位于下基本調(diào)度線(xiàn)時(shí)電站發(fā)保證出力體現(xiàn)了時(shí)歷法風(fēng)險(xiǎn)性的一面，因此又叫限制出力線(xiàn)。544.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度基本調(diào)度圖544.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度加大出力和降低出力線(xiàn)（1）加大出力線(xiàn)年調(diào)節(jié)水電站水庫(kù)在運(yùn)行中，當(dāng)天然來(lái)水量較豐時(shí)，在ti時(shí)刻水庫(kù)實(shí)際水位比該時(shí)刻水庫(kù)上基本調(diào)度線(xiàn)高出ΔZi時(shí)，則水電站應(yīng)加大出力以充分利用多蓄的水量，通?？刹捎靡韵氯N方式：554.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度加大出力和降低出力線(xiàn)554.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度立即加大出力，使多余水量盡快放掉。該方式出力不均勻，由于短時(shí)間內(nèi)出力突增，對(duì)系統(tǒng)中火電站的運(yùn)行不利。后期集中加大出力，該方式出力也不均勻，但可使水電站在較長(zhǎng)時(shí)期保持較高水頭運(yùn)行，較第一種方式多發(fā)電量。但如果汛期提前到來(lái)，則有可能產(chǎn)生不應(yīng)有的棄水。均勻加大出力，該方式增加出力均勻，對(duì)系統(tǒng)中的發(fā)電站運(yùn)行有利，也能充分利用多余水量，是經(jīng)常采用的一種增加出力方式。564.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度立即加大出力，使多余水（1）立即加大出力。使水庫(kù)水位在時(shí)段末ti+1就落在上調(diào)度線(xiàn)①上。（2）后期集中加大出力（線(xiàn)②）。這種方式可使水電站較長(zhǎng)時(shí)間處于較高水頭下運(yùn)行，對(duì)發(fā)電有利，但出力不均勻。（3）均勻加大出力（線(xiàn)③）。使出力均勻，充分利用水能資源。④①③②⑥⑤1——下基本調(diào)度線(xiàn)；2——上基本調(diào)度線(xiàn)4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度57（1）立即加大出力。使水庫(kù)水位在時(shí)段末ti+1就落在上調(diào)度4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度加大出力線(xiàn)的計(jì)算枯水典型年法(圖4-6)：根據(jù)防破壞線(xiàn)和保證出力進(jìn)行水能計(jì)算，推求出相應(yīng)的水庫(kù)徑流過(guò)程，作為計(jì)算枯水典型年徑流過(guò)程。確定不同級(jí)別的加大出力，分別用計(jì)算枯水典型年徑流過(guò)程，從供水期末防破壞線(xiàn)上相應(yīng)的指示水位起，對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)年進(jìn)行逆時(shí)序計(jì)算，直至蓄水期初庫(kù)水位回落至相應(yīng)水位為止，求得各級(jí)加大出力在各時(shí)段初的水庫(kù)蓄水水位。將各級(jí)指示水位分別點(diǎn)繪于基本調(diào)度圖并連接成線(xiàn)，除去正常蓄水位以上部分，即得一組加大出力線(xiàn)。584.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度加大出力線(xiàn)的計(jì)算枯水典型4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（2）降低出力線(xiàn)當(dāng)遇特枯年份，天然來(lái)水很小時(shí)，水電站按保證出力工作一段時(shí)間后，水庫(kù)水位會(huì)降到下基本調(diào)度線(xiàn)以下，此時(shí)，水電站的正常工作將遭到破壞。這種情況下，為減小正常工作的破壞程度，有下面三種調(diào)度方式：594.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（2）降低出力線(xiàn)594.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度立即減小出力，使水庫(kù)水位經(jīng)過(guò)Δt后很快回蓄到下基本調(diào)度線(xiàn)上，這樣破壞時(shí)間較短。繼續(xù)按保證出力圖工作，直到死水位，以后按天然來(lái)水流量工作，該方式如后期來(lái)水很少，將引起集中的嚴(yán)重破壞。均勻減小出力至供水期末，該方式使正常工作均勻破壞，破壞程度小，降低調(diào)度線(xiàn)一般按此種方式繪制。604.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度立即減小出力，使水庫(kù)水位（1）立即降低出力（線(xiàn)④）使水庫(kù)蓄水在ti+1時(shí)就回到下調(diào)度線(xiàn)上。（2）后期集中降低出力（線(xiàn)⑤）。調(diào)度方式簡(jiǎn)單，且系統(tǒng)正常工作破壞的持續(xù)時(shí)間較短，但破壞強(qiáng)度大。（3）均勻降低出力（線(xiàn)⑥）。該方式使破壞時(shí)間長(zhǎng)，但破壞強(qiáng)度最小。④①③②⑥⑤4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度61（1）立即降低出力（線(xiàn)④）使水庫(kù)蓄水在ti+1時(shí)就回到下調(diào)度4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度降低出力線(xiàn)的計(jì)算枯水典型年法(圖4-8)：根據(jù)限制出力線(xiàn)和保證出力進(jìn)行水能計(jì)算，推求出相應(yīng)的水庫(kù)徑流過(guò)程，作為計(jì)算枯水典型年徑流過(guò)程。按照該徑流過(guò)程，分別對(duì)不同級(jí)別的降低出力，從供水期末死水位起，對(duì)整個(gè)調(diào)節(jié)年進(jìn)行逆時(shí)序計(jì)算，直至蓄水期初庫(kù)水位回落至死水位為止，求得各級(jí)降低出力在各時(shí)段初的水庫(kù)蓄水水位。將各級(jí)指示水位分別點(diǎn)繪于基本調(diào)度圖并連接成線(xiàn)，并將各線(xiàn)在供水期末都修正至與限制出力線(xiàn)終點(diǎn)一致，即得一組降低出力線(xiàn)。624.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度降低出力線(xiàn)的計(jì)算枯水典型4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（二）多年調(diào)節(jié)發(fā)電水庫(kù)基本調(diào)度線(xiàn)的繪制多年調(diào)節(jié)水庫(kù)的調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，且水文資料有限，難以選出具有代表性的典型年組，因此常用如下簡(jiǎn)化調(diào)度圖。▽正常蓄水位IVIVIII▽死水位多年庫(kù)容IIIIII年庫(kù)容634.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度（二）多年調(diào)節(jié)發(fā)電水庫(kù)基4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度假定：將水庫(kù)的調(diào)節(jié)庫(kù)容分為年庫(kù)容和多年庫(kù)容，多年庫(kù)容調(diào)節(jié)年際間徑流分布不均勻性，年庫(kù)容調(diào)節(jié)年內(nèi)徑流分布不均勻性；所有的供水年組（連續(xù)枯水年組）的第一年和最后一年水庫(kù)都能進(jìn)行完全年調(diào)節(jié)，即這兩年電站發(fā)保證出力都不需要消耗多年庫(kù)容。644.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度假定：644.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度從此假定出發(fā)：水庫(kù)的最高蓄水指示線(xiàn)—防破壞線(xiàn)，將發(fā)生在供水年組的第一年，稱(chēng)為第一計(jì)算典型年，該年初水庫(kù)的多年庫(kù)容已蓄滿(mǎn)；水庫(kù)的最低蓄水指示線(xiàn)—限制出力線(xiàn)，將發(fā)生在供水年組的最后一年，稱(chēng)為第二計(jì)算典型年，該年初水庫(kù)多年庫(kù)容已經(jīng)放空。654.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度從此假定出發(fā)：654.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度1.計(jì)算典型年的選擇分別在多年庫(kù)容水位和死庫(kù)容水位條件下，按保證出力進(jìn)行水能計(jì)算，推算出能進(jìn)行完全調(diào)節(jié)的相應(yīng)水量；然后再選出分別與兩種水量相近、但年內(nèi)分配不同的若干實(shí)際年份，經(jīng)修正后即得第一計(jì)算典型年和第二計(jì)算典型年。由于第一計(jì)算典型年水位過(guò)程高于第二計(jì)算典型年，所以后者的年水量應(yīng)比前者的年水量大。664.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度1.計(jì)算典型年的選擇664.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度2.基本調(diào)度線(xiàn)的繪制對(duì)各第一計(jì)算典型年，按保證出力自蓄水期末允許的最高興利水位（正常蓄水位）、逆時(shí)序時(shí)段計(jì)算至蓄水期初求得相應(yīng)的年消落水位；再自供水期末各相應(yīng)的年消落水位逆時(shí)序計(jì)算至供水期初的允許最高水位；將它們繪制于同一圖內(nèi)內(nèi)并取其上包線(xiàn)，即得上基本調(diào)度線(xiàn)。674.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度2.基本調(diào)度線(xiàn)的繪制64.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度對(duì)各第二典型年自供水期末死水位起，按保證出力逆時(shí)序計(jì)算至蓄水期初，求得與各第二計(jì)算典型年相應(yīng)的水電站發(fā)保證出力的水庫(kù)蓄水指示線(xiàn)，繪于同一圖內(nèi)并取其下包線(xiàn)，即得下基本調(diào)度線(xiàn)。684.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度對(duì)各第二典型年自供水期末4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度四、水庫(kù)調(diào)度圖的作用在選擇水庫(kù)調(diào)度方案時(shí)，可按調(diào)度圖根據(jù)長(zhǎng)系列徑流資料復(fù)核各方案的水利動(dòng)能效益指標(biāo)如設(shè)計(jì)保證率、多年平均發(fā)電量、多年平均用水量和發(fā)電耗水率，為方案比較提供依據(jù)。在編制水電站水庫(kù)年運(yùn)行計(jì)劃時(shí)，可根據(jù)預(yù)報(bào)資料，按調(diào)度圖計(jì)算逐月和全年的水電站發(fā)電量及水庫(kù)運(yùn)行方式。在實(shí)施調(diào)度運(yùn)行計(jì)劃時(shí)，可以按調(diào)度圖和中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)逐月修正調(diào)度計(jì)劃，并根據(jù)短期水文預(yù)報(bào)進(jìn)行防洪和發(fā)電調(diào)度。694.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度四、水庫(kù)調(diào)度圖的作用69五、常規(guī)調(diào)度圖的特點(diǎn)根據(jù)時(shí)間和水庫(kù)水位決定水電站出力：直觀、簡(jiǎn)明，易于使用。調(diào)度圖的繪制需要實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可能因人而異。函數(shù)形式為分段常值函數(shù)。側(cè)重于保證可靠性。電量等效益沒(méi)考慮。沒(méi)用到入庫(kù)徑流。有進(jìn)一步改善的可能。4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度70五、常規(guī)調(diào)度圖的特點(diǎn)4.4水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期常規(guī)運(yùn)行調(diào)度704.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度一、研究單一水電站水庫(kù)調(diào)度的意義和應(yīng)用條件和常規(guī)調(diào)度相比，優(yōu)化調(diào)度在滿(mǎn)足多種約束條件、考慮不同優(yōu)化準(zhǔn)則以及在適應(yīng)實(shí)時(shí)負(fù)荷變化及水情變化等方面，處理比較靈活，能獲得更大的運(yùn)行效率?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是由多個(gè)水、火電站及其他能源電站聯(lián)合工作的，單一水電站水庫(kù)的中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度已較少見(jiàn)。但在下列情況下，仍具有現(xiàn)實(shí)意義：714.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度一、研究單一水4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度1.河流開(kāi)發(fā)初期，地區(qū)性電網(wǎng)尚未建成，水電站孤立運(yùn)行時(shí)，或雖有地區(qū)性電網(wǎng)，但水電比重很大。2.梯級(jí)水電站群中上游為大型水庫(kù)電站，下游為一串日調(diào)節(jié)或無(wú)調(diào)節(jié)水電站時(shí)，從中長(zhǎng)期調(diào)度而言，此梯級(jí)等價(jià)于有附加水頭的單一水電站。3.用大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)原理研究梯級(jí)水電站水庫(kù)群，每個(gè)水電站作為一個(gè)子電站（子系統(tǒng)），常要研究其“擬獨(dú)立運(yùn)行”的最優(yōu)方案，作為逐次協(xié)調(diào)修正的基礎(chǔ)。724.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度1.河流開(kāi)發(fā)初4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度二、水電站最優(yōu)運(yùn)行的物理基礎(chǔ)水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期調(diào)度的基本課題是：對(duì)于調(diào)度期T，在已知水電站水庫(kù)預(yù)測(cè)入流過(guò)程等條件下，尋求使所采用的優(yōu)化準(zhǔn)則達(dá)到極值的水電站出力過(guò)程和相應(yīng)的水庫(kù)蓄泄?fàn)顟B(tài)變化過(guò)程。734.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度二、水電站最4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度在已知來(lái)水條件下，水電站水庫(kù)發(fā)電運(yùn)行的優(yōu)劣，其物理依據(jù)可根據(jù)總發(fā)電量（效益）最大、最小出力最大進(jìn)行分析：電站的收益B取決于4個(gè)因素：效率系數(shù)A，發(fā)電流量Q，發(fā)電水頭H和電價(jià)因子C。在河川來(lái)水及調(diào)節(jié)庫(kù)容一定的情況下，（A，Q，H，C）越大，則B越大。744.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度在已知來(lái)水條件4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度1.效率系數(shù)A效率系數(shù)A值的大小，對(duì)于一定的水輪發(fā)電機(jī)組機(jī)型是與Q和H有關(guān)的，及A=f(Q,H)；對(duì)于不同的機(jī)型，f也不同。而Q和H對(duì)水電站效率系數(shù)A的影響，取決于機(jī)組間的負(fù)荷分配情況。754.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度1.效率系數(shù)4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度鑒于機(jī)組效率A的最優(yōu)利用具有相對(duì)獨(dú)立性，故在實(shí)際工作中可把它與Q，H的最優(yōu)利用分為兩步來(lái)考慮：研究中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度時(shí)，視為某個(gè)常數(shù)，在求出逐月逐旬最優(yōu)平均負(fù)荷后，再在此基礎(chǔ)上考慮A=f(Q,H)的關(guān)系，也就是研究短期水電站廠(chǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題。764.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度鑒于機(jī)組效率A4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度2.發(fā)電流量Q和水頭H發(fā)電流量Q的最優(yōu)利用主要反映在盡量防止和減少棄水上。這一因素的作用大小，視水庫(kù)調(diào)節(jié)能力和當(dāng)年來(lái)水峰枯情況而定。對(duì)于調(diào)節(jié)性能好的水庫(kù)，則棄水機(jī)會(huì)少，水庫(kù)水頭一般也大，故水頭利用的效益就可能更重要。不過(guò)，在水庫(kù)接近蓄滿(mǎn)和來(lái)水較豐的年份，流量利用的效益仍同等重要。774.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度2.發(fā)電流量4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度對(duì)于調(diào)節(jié)程度不高的水庫(kù)（不完全調(diào)節(jié)和季調(diào)節(jié)水庫(kù)），流量的最優(yōu)利用一般遠(yuǎn)較水頭利用的效益為大，故也更重要。因此，在研究最優(yōu)調(diào)度時(shí)，除了要滿(mǎn)足基本的約束條件外，應(yīng)把流量利用作為第一要考慮的因素。784.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度對(duì)于調(diào)節(jié)程度不4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度3.電價(jià)因子C電價(jià)因子的影響主要是由于電力市場(chǎng)環(huán)境下實(shí)行分時(shí)電價(jià)所致。雖然在電力市場(chǎng)環(huán)境下，電價(jià)每時(shí)每刻都在發(fā)生變化，但在中長(zhǎng)期調(diào)度時(shí)，將一年分為豐水期、平水期、枯水期三個(gè)時(shí)期，調(diào)度只考慮豐、平、枯期電價(jià)的影響。794.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度3.電價(jià)因子4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度一般而言，枯水期的電價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于豐水期的電價(jià)，因此對(duì)于具有較大調(diào)節(jié)能力的水庫(kù)而言，要充分利用調(diào)節(jié)庫(kù)容，將豐水期的來(lái)水存儲(chǔ)起來(lái)，供枯水期利用，從而保證電站獲得最大的收益。804.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度一般而言，枯水4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度三、單一水電站最優(yōu)運(yùn)行方式的制定在確定性來(lái)水（對(duì)應(yīng)于某一確定時(shí)刻ti的相應(yīng)流量是一定值Ii）條件下，水庫(kù)蓄水量隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線(xiàn)V-t被稱(chēng)為水庫(kù)調(diào)度線(xiàn)。水電站的收益B是其水頭、發(fā)電流量和電價(jià)因子的函數(shù)，B=f(H,Q,C)。814.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度三、單一水電站4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度水頭等于上、下游水位之差，上游水位是水庫(kù)蓄水量的函數(shù)，下游水位是下泄流量的函數(shù)；下泄流量等于入庫(kù)流量加上水庫(kù)蓄水量的變化；電價(jià)因子是時(shí)間的函數(shù)，在中長(zhǎng)期調(diào)度時(shí)，一般對(duì)豐、平、枯3個(gè)時(shí)期各取一電價(jià)水平。824.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度水頭等于上、下4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度綜合以上關(guān)系可知，當(dāng)水庫(kù)調(diào)度線(xiàn)確定后，水庫(kù)水位、發(fā)電流量、發(fā)電效益都隨之唯一確定。如果水電站水庫(kù)可以按規(guī)定的調(diào)度線(xiàn)運(yùn)行，則稱(chēng)此調(diào)度線(xiàn)為可行線(xiàn)；如果調(diào)度線(xiàn)不僅可行，而且相應(yīng)的運(yùn)行能帶來(lái)最大的效益，則稱(chēng)此調(diào)度線(xiàn)為最優(yōu)調(diào)度線(xiàn)。834.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度綜合以上關(guān)系可4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度四、數(shù)學(xué)模型以水電站年發(fā)電效益最大為優(yōu)化準(zhǔn)則建立中長(zhǎng)期調(diào)度模型：1.目標(biāo)函數(shù)

844.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度四、數(shù)學(xué)模型84.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度2.約束條件水電站水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的約束條件，包括水量平衡約束、水庫(kù)特性約束、水庫(kù)蓄水位約束、水庫(kù)下泄流量約束、電站出力約束、非負(fù)約束等。854.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度2.約束條件4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度（1）水量平衡約束（2）水庫(kù)特性約束水位庫(kù)容曲線(xiàn)下游水位流量關(guān)系曲線(xiàn)（3）不等式約束（4）初始或終止庫(kù)水位約束864.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度（1）水量平衡4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度3.模型求解方法1.傳統(tǒng)優(yōu)化方法線(xiàn)性規(guī)劃（LP）動(dòng)態(tài)規(guī)劃（DP）逐步優(yōu)化法（POA）等2.現(xiàn)代智能方法遺傳算法（GA）蟻群算法（ACO）粒子群算法（PSO）等874.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度3.模型求解方4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度五、動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解原理與方法1.動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本思想是貝爾曼的最優(yōu)化原理，即“作為整個(gè)過(guò)程的最優(yōu)策略應(yīng)具有這樣的性質(zhì)：一個(gè)最優(yōu)策略的子策略必然是最優(yōu)的”。884.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度五、動(dòng)態(tài)規(guī)劃求

4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度2.水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的動(dòng)態(tài)規(guī)劃法

動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法是目前求解單一水庫(kù)電站優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題最為成功的方法。對(duì)于具有長(zhǎng)期調(diào)節(jié)性能的水電站水庫(kù)，其水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度是一個(gè)典型的多階段決策過(guò)程，可以按照下列系統(tǒng)概化思路進(jìn)行處理：894.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度2.水庫(kù)優(yōu)化4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度階段與階段變量狀態(tài)變量決策變量列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程建立效益函數(shù)與目標(biāo)函數(shù)建立水電站水庫(kù)最優(yōu)調(diào)度的遞推方程明確約束條件904.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度階段與階段變量4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度階段與階段變量對(duì)于具有長(zhǎng)期調(diào)節(jié)性能的水庫(kù)，可將調(diào)節(jié)周期按月（或旬）為時(shí)段劃分為T(mén)個(gè)階段，以t代表階段變量，則t=1,2,…T。相應(yīng)的t為面臨時(shí)段，t+1~T為余留時(shí)期。914.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度階段與階段變量4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度狀態(tài)變量描述多階段決策過(guò)程的演變，且滿(mǎn)足無(wú)后效性要求。選用每個(gè)階段水庫(kù)水位Z為狀態(tài)變量。Zt和Zt+1分別為t時(shí)段初末的庫(kù)水位，其中Zt+1也是t+1時(shí)段的初始蓄水狀態(tài)。924.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度狀態(tài)變量924.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度決策變量決策是從某一個(gè)狀態(tài)演變到下一個(gè)階段某種狀態(tài)的一種選擇，描述這種選擇的變量稱(chēng)為決策變量。水庫(kù)調(diào)度中，選各時(shí)段的出力Pt或發(fā)電流量Qt作為決策變量，當(dāng)時(shí)段t的初始狀態(tài)Zt給定后，如果做出某一決策Pt(Zt)或Qt(Zt)，則初始狀態(tài)Zt將演變?yōu)闀r(shí)段末的狀態(tài)Zt+1。934.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度決策變量934.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程用于描述過(guò)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)移規(guī)律。水電站水庫(kù)調(diào)度中，以水量平衡方程得到Vt和Vt+1的關(guān)系，再由水位庫(kù)容關(guān)系曲線(xiàn)得到Zt和Zt+1的關(guān)系，即為狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程：Vt+1=

Vt+(Qr,t-

Qt-Qqt)△t式中：Qr,t----時(shí)段t的入庫(kù)流量Qt,Qqt----時(shí)段t的發(fā)電流量和棄水流量△t----時(shí)段秒數(shù)944.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程94.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程把多階段決策過(guò)程中的三種變量（階段變量t、狀態(tài)變量Z、決策變量P或Q）聯(lián)系在一起。對(duì)于明確的決策過(guò)程，下一階段的狀態(tài)變量完全由面臨時(shí)段的狀態(tài)和決策所決定。954.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程把4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度建立目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)是優(yōu)化的準(zhǔn)則或目標(biāo)。以水電站在調(diào)度期發(fā)電收益或發(fā)電量最大為優(yōu)化準(zhǔn)則時(shí)，令Bt和B1(Z1)分別為任一時(shí)段t和整個(gè)調(diào)度周期的效益指標(biāo)，則Bt和目標(biāo)函數(shù)B1*(Z1)分別為：其中Z1為整個(gè)調(diào)度期初的水庫(kù)水位；B1*(Z1)為最優(yōu)（最大）值。964.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度建立目標(biāo)函數(shù)94.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度建立水電站水庫(kù)最優(yōu)調(diào)度的遞推方程遞推方程的具體形式與遞推順序和階段變量的編號(hào)有關(guān)。若逆序遞推且階段變量的序號(hào)與階段初編號(hào)一致，則遞推方程為：式中，Bt(Zt，Qt，Ct)為面臨時(shí)段的效益；Bt+1*(Zt+1)為余留時(shí)期（t+1~T）最大收益的累計(jì)值；Bt*(Zt)為時(shí)期（t~T）的總收益最大累計(jì)值；974.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度建立水電站水庫(kù)4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度若給定調(diào)度期末庫(kù)水位約束，可不考慮調(diào)度期后期的余留效益，即B*T+1(ZT+1)=0；若未給定調(diào)度期末水位約束，則需要考慮調(diào)度期末不同蓄水狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的余留效益B*T+1(Zi)=BendT+1(Zi)984.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度若給定調(diào)度期末4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度明確約束條件水電站水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的約束條件，包括電站過(guò)流量、水庫(kù)蓄水位、電站出力等。994.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度明確約束條件912123ttt+1T－1Z2TTT+1T－1Z1Z3ZtZt+1ZT+1ZTZT－1狀態(tài)Z階段B*t(Zt)B*t+1(Zt+1)Bt(Zt,Qt)圖8-8多階段決策逆序遞推過(guò)程圖10012123ttt+1T－1Z2TTT+1T－1Z1Z3ZtZ(12)(14)(10)(27)(26)(17)(44)(43)(33)(62)(58)(43)(83)101(12)(14)(10)(27)(26)(17)(44)(44.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度3.考慮保證率約束的優(yōu)化計(jì)算對(duì)于以發(fā)電為主的水電站水庫(kù)或綜合利用水庫(kù)，以發(fā)電量（效益）最大目標(biāo)作為優(yōu)化準(zhǔn)則得到的最優(yōu)運(yùn)行策略，往往只追求總發(fā)電量（效益）最大，不一定能滿(mǎn)足水電站正常供電要求，因此，需對(duì)水庫(kù)運(yùn)行進(jìn)行可靠性約束：p{Pt≥Pb,t=1~T}

≥pfd1024.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度3.考慮保證4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度以上可靠性約束難以在優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型的求解過(guò)程中直接應(yīng)用，一般采用“懲罰函數(shù)法”，即對(duì)時(shí)段平均出力低于保證出力時(shí)進(jìn)行“懲罰”，此時(shí)目標(biāo)函數(shù)修改為：1034.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度以上可靠性約束4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度考慮保證率約束的數(shù)學(xué)模型求解步驟為：假設(shè)一個(gè)懲罰系數(shù)β；求解以上數(shù)學(xué)模型得到最優(yōu)運(yùn)行策略，并統(tǒng)計(jì)發(fā)電保證率p；如果p=pfd，則說(shuō)明最優(yōu)運(yùn)行策略滿(mǎn)足可靠性約束，否則，應(yīng)調(diào)整β。1044.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度考慮保證率約束4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度4.動(dòng)態(tài)規(guī)劃的優(yōu)越性用動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題，相比其它優(yōu)化方法，有下述優(yōu)點(diǎn)：（1）易于求出全局最優(yōu)解。動(dòng)態(tài)規(guī)劃把原問(wèn)題化為一系列結(jié)構(gòu)相似的最優(yōu)子問(wèn)題，而每個(gè)子問(wèn)題的變量個(gè)數(shù)比原問(wèn)題少得多，約束集合也簡(jiǎn)單得多，故易于確定全局最優(yōu)解。1054.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度4.動(dòng)態(tài)規(guī)劃4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度（2）能得到一族解，有利于分析結(jié)果。動(dòng)態(tài)規(guī)劃將結(jié)果分為多階段進(jìn)行，求出的不僅僅是全過(guò)程的解，而且包括所有子過(guò)程的一族解。在某些情況下，這些解族正是實(shí)際問(wèn)題所需要的，它有助對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。（3）能利用經(jīng)驗(yàn)，提高求解的效率。動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法反映了過(guò)程逐段演變的前后聯(lián)系，在計(jì)算中能更有效地利用經(jīng)驗(yàn)，提高求解效率。1064.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度（2）能得到一4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度六、PSO算法求解優(yōu)化調(diào)度模型用PSO求解時(shí)，一個(gè)粒子就是水電站水庫(kù)的一種運(yùn)行策略或調(diào)度線(xiàn)，粒子個(gè)體的位置向量x的元素為水庫(kù)各時(shí)段末水位，速度向量V的元素為各時(shí)段末水位的漲落速度，水庫(kù)各時(shí)段的水位、流量和出力必須滿(mǎn)足模型中的各種約束條件，因而可采用罰函數(shù)方法將約束問(wèn)題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束問(wèn)題處理。1074.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度六、PSO算法4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度用PSO算法求解的具體步驟在各時(shí)段允許的水位變化范圍內(nèi)，隨機(jī)生成m組水位過(guò)程變化序列(Z11,Z12,…Z1T)，…，(Zm1,Zm2,…ZmT)，隨機(jī)生成m組時(shí)段水位變化速度序列(V11,V12,…V1T)，…，(Vm1,Vm2,…VmT)，即初始化個(gè)體數(shù)量為m的粒子群體；按優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)計(jì)算出其相應(yīng)個(gè)體適應(yīng)度，粒子i的個(gè)體初始最優(yōu)位置設(shè)置為Pi=(Zi1,Zi2,…ZiT)，粒子群的全局最優(yōu)位置設(shè)置為適應(yīng)度最大個(gè)體k的位置Pg=(Zk1,Zk2,…ZkT)；1084.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度用PSO算法求4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度按公式更新各個(gè)粒子的速度和位置；按優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)函數(shù)計(jì)算各粒子的適應(yīng)度值，將粒子的適應(yīng)值和Pi適應(yīng)值作比較，假如優(yōu)于Pi值，則更新Pi值及其位置；將粒子的適應(yīng)值和Pg適應(yīng)度值作比較，如果優(yōu)于Pg值，則更新Pg值及其位置；1094.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度按公式更新各個(gè)4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度檢驗(yàn)是否滿(mǎn)足迭代終止條件。如果當(dāng)前迭代次數(shù)達(dá)到了預(yù)先設(shè)定的最大迭代次數(shù)，或達(dá)到最小誤差要求，則迭代終止，輸出結(jié)果，否則轉(zhuǎn)到③，繼續(xù)迭代。迭代終止，記錄下的Pg即為水庫(kù)最優(yōu)調(diào)度過(guò)程線(xiàn)。1104.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度檢驗(yàn)是否滿(mǎn)足迭4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度算例以某水庫(kù)為例，已知水電站水庫(kù)的水位—庫(kù)容、下游水位—下泄流量、機(jī)組預(yù)想出力曲線(xiàn)以及逐月平均流量過(guò)程。將水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度時(shí)段按月劃分為12個(gè)時(shí)段，DP和PSO計(jì)算結(jié)果比較如下：算法優(yōu)化結(jié)果計(jì)算耗時(shí)DP（各時(shí)段水位離散60個(gè)狀態(tài)）81863.7190萬(wàn)元4sPSO（w=0.9，c1=c2=2）82011.8460萬(wàn)元1s1114.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度算例算法優(yōu)化結(jié)4.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度經(jīng)過(guò)比較發(fā)現(xiàn)兩者計(jì)算結(jié)果差別不大，由于PSO不需要將水位進(jìn)行離散，因此計(jì)算結(jié)果略?xún)?yōu)于動(dòng)態(tài)規(guī)劃結(jié)果，年發(fā)電收益提高148萬(wàn)元。當(dāng)水庫(kù)庫(kù)容離散點(diǎn)為60時(shí)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃，需在內(nèi)存中存儲(chǔ)6012個(gè)狀態(tài)點(diǎn)，若進(jìn)一步提高離散點(diǎn)精度，占用內(nèi)存會(huì)呈指數(shù)增加；而采用PSO，則大大節(jié)約了計(jì)算機(jī)的CPU時(shí)間和內(nèi)存需求量，為水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題克服“維數(shù)災(zāi)”問(wèn)題提供一條新途徑。1124.5單一水電站水庫(kù)確定性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度經(jīng)過(guò)比較發(fā)現(xiàn)兩4.6單一水電站水庫(kù)隨機(jī)性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度確定性來(lái)水條件下的水電站水庫(kù)長(zhǎng)期最優(yōu)調(diào)度，是將來(lái)水視為確定性徑流過(guò)程，它未反映徑流變化的隨機(jī)性。而降雨、徑流、用水及系統(tǒng)負(fù)荷等信息具有隨機(jī)性，因此水電站水庫(kù)的長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度問(wèn)題實(shí)際上是一個(gè)非確定性的多階段決策問(wèn)題。尋求發(fā)電效益最優(yōu)實(shí)質(zhì)是發(fā)電效益的期望值最優(yōu)。1134.6單一水電站水庫(kù)隨機(jī)性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度確定性來(lái)水條件4.6單一水電站水庫(kù)隨機(jī)性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度徑流狀態(tài)概率轉(zhuǎn)移矩陣根據(jù)工程應(yīng)用實(shí)際，將徑流離散化成m個(gè)取值x1,x2,…xm。徑流條件概率組成的矩陣稱(chēng)為徑流狀態(tài)概率轉(zhuǎn)移矩陣其中顯然有1144.6單一水電站水庫(kù)隨機(jī)性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度徑流狀態(tài)概率轉(zhuǎn)則狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為動(dòng)態(tài)規(guī)劃遞推方程4.6單一水電站水庫(kù)隨機(jī)性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度115則狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程為4.6單一水電站水庫(kù)隨機(jī)性來(lái)水中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)2.水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度1162.水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度14.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度是研究在較長(zhǎng)的時(shí)期（季、年、多年）內(nèi)的最優(yōu)運(yùn)行調(diào)度方式制定和實(shí)施的相關(guān)問(wèn)題。1174.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度是研究4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行由于跨越時(shí)間較長(zhǎng)，其調(diào)度具有以下特點(diǎn)：1.受天然來(lái)水劇烈變化和水庫(kù)調(diào)節(jié)能力的影響顯著水電站水庫(kù)在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)所利用的天然來(lái)水變化劇烈，在時(shí)間上（年內(nèi)和年際間）的分配極不平均，與用電和用水方式的適應(yīng)性較差。為充分利用天然來(lái)水，更好的滿(mǎn)足發(fā)電、用水等需求，必須具有較大調(diào)節(jié)能力的水庫(kù)。因此，多變的天然入庫(kù)徑流和水庫(kù)的調(diào)節(jié)能力對(duì)水電站及其水庫(kù)的長(zhǎng)期運(yùn)行方式有顯著的影響。1184.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行由4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水電站水庫(kù)長(zhǎng)期運(yùn)行方式一般用以年為周期的電力系統(tǒng)年負(fù)荷圖上的工作位置及相應(yīng)的在一年內(nèi)逐時(shí)段（旬、月）的平均出力過(guò)程、引用流量、蓄水量、上下游水位、水頭等變化過(guò)程表示。當(dāng)水庫(kù)規(guī)模一定時(shí)，水庫(kù)長(zhǎng)期調(diào)度方式取決于天然徑流的大?。涸谠O(shè)計(jì)枯水條件，按保證運(yùn)行方式工作；在一般豐水條件，按最優(yōu)運(yùn)行方式工作；在特枯水條件，按最優(yōu)破壞運(yùn)行方式工作。1194.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)水電站水庫(kù)長(zhǎng)期運(yùn)行方式一4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)當(dāng)天然入庫(kù)徑流一定時(shí)，水電站水庫(kù)運(yùn)行方式主要取決于水庫(kù)調(diào)節(jié)能力：無(wú)調(diào)節(jié)或短期調(diào)節(jié)能力水電站的長(zhǎng)期運(yùn)行方式不能用來(lái)指導(dǎo)和控制其較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行調(diào)度，僅能用于編制電力系統(tǒng)長(zhǎng)期電力電量平衡，設(shè)備檢修，負(fù)荷備用以及水利系統(tǒng)長(zhǎng)期水量平衡；具有較大調(diào)節(jié)能力水電站長(zhǎng)期運(yùn)行方式，除用于編制電力系統(tǒng)和水利系統(tǒng)的有關(guān)長(zhǎng)期計(jì)劃外，主要用來(lái)指導(dǎo)和控制長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度。1204.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)當(dāng)天然入庫(kù)徑流一定時(shí)，水4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)2.調(diào)度信息的隨機(jī)性和不確定性使調(diào)度更加復(fù)雜水電站及其水庫(kù)本身的工作條件非常復(fù)雜，再加上他們不但與電力系統(tǒng)和水利系統(tǒng)的其他組成單元和部門(mén)之間有著廣泛而密切的聯(lián)系，還與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、行政和生態(tài)環(huán)境等方面有著種種聯(lián)系和相互影響；而決定這些內(nèi)外部條件、聯(lián)系和影響的原始信息（天然來(lái)水徑流、電力負(fù)荷、其它部門(mén)需求等）受到多種不確定因素的影響難以準(zhǔn)確預(yù)知，因而給水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行方式的制定帶來(lái)極大困難。1214.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)2.調(diào)度信息的隨機(jī)性和4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)3.計(jì)算期和計(jì)算時(shí)段的考慮更加復(fù)雜長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度方式計(jì)算常以“年”為計(jì)算期，將計(jì)算期分為歷時(shí)不等或相等的若干計(jì)算時(shí)段（旬、月、季）。計(jì)算中所使用的流量、負(fù)荷、出力、水位、水頭等信息指標(biāo)為計(jì)算時(shí)段的平均指標(biāo)。這種對(duì)時(shí)段內(nèi)變化著的信息指標(biāo)的均化造成一定程度的失真，可能引起一定的誤差。1224.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)3.計(jì)算期和計(jì)算時(shí)段的4.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)4.分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)政策對(duì)中長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行提出了新的要求隨著電力體制改革的推進(jìn)和發(fā)電側(cè)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)，我國(guó)不少省網(wǎng)已經(jīng)實(shí)施上網(wǎng)電價(jià)政策，即按實(shí)際情況上浮、下浮，峰谷價(jià)差可適當(dāng)拉大，高峰電價(jià)可為低谷電價(jià)的2~4倍甚至更高。分時(shí)電價(jià)的實(shí)施，使得在進(jìn)行中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度時(shí)，必須考慮電價(jià)因子的影響作用，使發(fā)電公司獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。1234.1水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度特點(diǎn)4.分時(shí)上網(wǎng)電價(jià)政策對(duì)4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法一、徑流描述基本方法水電站未來(lái)時(shí)期的入庫(kù)徑流實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有各種復(fù)雜周期（特別是年周期）的非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程。對(duì)徑流的描述應(yīng)力求較全面、較真實(shí)地反映這一基本規(guī)律和特點(diǎn)。迄今為止，廣為采用兩類(lèi)傳統(tǒng)的徑流描述方法，即時(shí)歷法與統(tǒng)計(jì)法。1244.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法一、徑流描述基本方法94.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法歷時(shí)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)（包括插補(bǔ)延長(zhǎng)）的或預(yù)報(bào)的徑流時(shí)歷特性資料來(lái)描述和預(yù)測(cè)徑流未來(lái)變化規(guī)律。其出發(fā)點(diǎn)是假定已出現(xiàn)的或預(yù)報(bào)的徑流過(guò)程及其特征量（如日流量、洪峰流量、枯水期水量、年徑流）可以反映徑流未來(lái)的變化規(guī)律。顯然，從隨機(jī)過(guò)程理論觀點(diǎn)看，這種假定并不完全符合實(shí)際。盡管如此，因?yàn)檫^(guò)去實(shí)測(cè)或預(yù)報(bào)的徑流時(shí)歷特性反映了徑流在一定時(shí)期的連續(xù)性和周期性，并間接地反映著徑流的某些統(tǒng)計(jì)特性。1254.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法歷時(shí)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)（包括插4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)徑流系列的某些周期特性量（如年徑流、枯水期徑流和洪峰流量等）的統(tǒng)計(jì)特性資料描述和預(yù)測(cè)徑流變化規(guī)律，其出發(fā)點(diǎn)是，將徑流的這些周期特征量當(dāng)做隨機(jī)變量處理，利用這些隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)（均值、變差、偏態(tài)）及相應(yīng)的概率分布描述徑流的變化規(guī)律。它可以在一定程度上綜合概括徑流變化的各種可能情況，但不易反映徑流變化的連續(xù)性。1264.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)法：以過(guò)去實(shí)測(cè)徑流系列4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法為探索既能反映徑流變化“連續(xù)性”，又能刻畫(huà)其“隨機(jī)性”的徑流描述方法，自20世紀(jì)50、60年代以來(lái)，產(chǎn)生了基于隨機(jī)過(guò)程理論的概率分析法和統(tǒng)計(jì)模擬法兩類(lèi)徑流描述新方法。概率分析法是以隨機(jī)過(guò)程的一組統(tǒng)計(jì)參數(shù)和相應(yīng)的一組概率分布函數(shù)來(lái)描述和預(yù)測(cè)徑流變化規(guī)律。隨機(jī)模型一般采用周期性時(shí)間離散的馬爾可夫過(guò)程或獨(dú)立時(shí)間序列，此法又稱(chēng)為顯隨機(jī)法。1274.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法為探索既能反映徑流變化“連4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)模擬法又稱(chēng)蒙特卡洛法，是以按隨機(jī)過(guò)程理論和時(shí)間序列模型經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的人工生成徑流系列來(lái)描述和預(yù)測(cè)徑流變化規(guī)律的。由于人工生成的徑流系列比原始實(shí)測(cè)徑流系列長(zhǎng)得多，能隱含地反映徑流的隨機(jī)特性，故此類(lèi)方法又稱(chēng)隱隨機(jī)法。1284.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法統(tǒng)計(jì)模擬法又稱(chēng)蒙特卡洛法，4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法二、徑流過(guò)程描述方法1.確定性徑流過(guò)程確定性徑流過(guò)程，是指調(diào)度期T內(nèi)任一時(shí)段t水庫(kù)入庫(kù)流量Qrk(t)是一個(gè)確定值。主要包括以下幾類(lèi)確定性徑流過(guò)程：歷史徑流過(guò)程。對(duì)一年及以?xún)?nèi)歷時(shí)的歷史徑流過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度計(jì)算，主要用于評(píng)價(jià)實(shí)際調(diào)度水平；對(duì)于多年歷時(shí)的歷史徑流過(guò)程優(yōu)化調(diào)度計(jì)算，則主要用于編制中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度方案。1294.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法二、徑流過(guò)程描述方法144.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法人工生成徑流序列。根據(jù)徑流統(tǒng)計(jì)參數(shù)，采用一定的隨機(jī)生成方法，產(chǎn)生長(zhǎng)系列（一千年、一萬(wàn)年）的徑流過(guò)程，用于編制具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度方案。預(yù)報(bào)徑流過(guò)程。采用中長(zhǎng)期徑流預(yù)報(bào)方法，預(yù)測(cè)未來(lái)幾個(gè)月、一年甚至多年的徑流過(guò)程，用于水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期調(diào)度計(jì)劃的制度。1304.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法人工生成徑流序列。根據(jù)徑流4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法2.隨機(jī)性徑流過(guò)程徑流過(guò)程的隨機(jī)描述，是將入庫(kù)徑流過(guò)程視為以年為周期的隨機(jī)過(guò)程。在水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度中，水庫(kù)如流常采用以下幾種隨機(jī)描述：獨(dú)立隨機(jī)序列。各時(shí)段的入庫(kù)流量為相互獨(dú)立的隨機(jī)變量，其T維分布函數(shù)可表示為1314.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法2.隨機(jī)性徑流過(guò)程164.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法馬爾可夫過(guò)程，也稱(chēng)無(wú)后效性隨機(jī)過(guò)程。它具有如下性質(zhì)：設(shè)時(shí)段t-1,t-2,…,t-m(m<t)入庫(kù)流量分別為Qrk(t-1),Qrk(t-2),…,Qrk(t-m)，t時(shí)段入庫(kù)流量為Qrk(t)的條件概率僅與Qrk(t-1),Qrk(t-2),…,Qrk(t-m)有關(guān)，而與t-m以前的入庫(kù)流量無(wú)關(guān)，即1324.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法馬爾可夫過(guò)程，也稱(chēng)無(wú)后效性4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法混合隨機(jī)過(guò)程。對(duì)于調(diào)度期T個(gè)時(shí)段，與左右相鄰時(shí)段徑流相關(guān)性不顯著的時(shí)段，作為獨(dú)立隨機(jī)序列，采用一維概率分布Ft[Qrk(t)]；對(duì)于相鄰時(shí)段徑流相關(guān)者，視為簡(jiǎn)單馬爾可夫鏈，采用二維聯(lián)合分布Ft[Qrk(t-1),Qrk(t)]或條件概率分布Ft[Qrk(t)|Qrk(t-1)]描述。混合徑流過(guò)程是這兩種不同性質(zhì)的隨機(jī)序列組成的隨機(jī)過(guò)程。1334.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法混合隨機(jī)過(guò)程。對(duì)于調(diào)度期T4.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程的方法描述入庫(kù)徑流過(guò)程，主要用于編制具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律的中長(zhǎng)期優(yōu)化調(diào)度方案。1344.2水電站水庫(kù)入庫(kù)徑流描述方法應(yīng)用隨機(jī)過(guò)程的方法描述入庫(kù)4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法一、中長(zhǎng)期調(diào)度方法及分類(lèi)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度按是否采用優(yōu)化技術(shù)可分為常規(guī)調(diào)度和優(yōu)化調(diào)度。1354.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法一、中長(zhǎng)期調(diào)度方法及4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法常規(guī)調(diào)度是根據(jù)已有的實(shí)測(cè)水文資料，計(jì)算各種興利調(diào)度線(xiàn)，并與各種特征水位線(xiàn)相結(jié)合，計(jì)算和編制水庫(kù)調(diào)度圖，以此作為水電站水庫(kù)控制運(yùn)行的工具。常規(guī)調(diào)度圖簡(jiǎn)單直觀，能利用調(diào)度和決策人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)調(diào)度起一定的指導(dǎo)作用。然而，常規(guī)調(diào)度利用的調(diào)度信息有限，理論上不夠嚴(yán)密，所確定的運(yùn)行調(diào)度方式和相應(yīng)的決策只能是相對(duì)合理的，難以達(dá)到水電站水庫(kù)的最優(yōu)運(yùn)行，難以處理多目標(biāo)的復(fù)雜問(wèn)題。1364.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法常規(guī)調(diào)度是根據(jù)已有的4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法為了能夠利用所獲取的各種調(diào)度信息，解決更復(fù)雜的水庫(kù)調(diào)度問(wèn)題，就需要采用優(yōu)化調(diào)度方法。優(yōu)化調(diào)度方法是指運(yùn)用系統(tǒng)工程理論和最優(yōu)化技術(shù)，借助電子計(jì)算機(jī)尋求達(dá)到極值的最優(yōu)運(yùn)行策略及相應(yīng)決策。簡(jiǎn)而言之，就是根據(jù)水庫(kù)入流過(guò)程和綜合利用要求，考慮水電站水庫(kù)的運(yùn)行特征和實(shí)時(shí)狀態(tài)，制定并實(shí)現(xiàn)水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度方式，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。1374.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法為了能夠利用所獲取的4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，調(diào)度得當(dāng)，其增加的效益相當(dāng)可觀，國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明，水電站優(yōu)化調(diào)度一般可增加1%7%的發(fā)電效益。水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度作為流域梯級(jí)發(fā)電公司生產(chǎn)技術(shù)管理和電力營(yíng)銷(xiāo)中的一項(xiàng)重要工作，是發(fā)揮水庫(kù)水電站潛力，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，充分利用水電資源多發(fā)潔凈電能，減少其他能源消耗的有效措施；此外梯級(jí)水電站群上下游水力、電力聯(lián)系密切，優(yōu)化調(diào)度經(jīng)濟(jì)效益更為顯著，否則，會(huì)造成無(wú)益棄水，直接影響發(fā)電效益。1384.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度關(guān)張勇傳（中國(guó)工程院院士）長(zhǎng)期從事水電能源的教學(xué)與科學(xué)研究工作，在水電能源領(lǐng)域有較深的造詣。從50年代末開(kāi)始電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和優(yōu)化調(diào)度研究。1963年編著出版了《水電站水庫(kù)調(diào)度》。從70年代末開(kāi)始，在水庫(kù)運(yùn)行基礎(chǔ)理論、規(guī)劃決策與風(fēng)險(xiǎn)管理、水電站計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域不斷取得重要突破和進(jìn)展。主持和負(fù)責(zé)的“柘溪水電站優(yōu)化調(diào)度”，使柘溪成為我國(guó)第一個(gè)成功地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度的大中型電站。獲重要獎(jiǎng)勵(lì)（國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)和省部級(jí)一、二等獎(jiǎng)）11項(xiàng)。139張勇傳長(zhǎng)期從事水電能源的教學(xué)與科學(xué)研究工作，在水電能源領(lǐng)域有4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法二、中長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行的最優(yōu)準(zhǔn)則研究水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度時(shí)，首先要明確所謂最優(yōu)是什么，這就是最優(yōu)目標(biāo)或最優(yōu)準(zhǔn)則問(wèn)題。這一準(zhǔn)則一般有數(shù)量和質(zhì)量?jī)煞矫妫缛绾问巩a(chǎn)品（發(fā)電）的經(jīng)濟(jì)效益最大，如何使供電供水的質(zhì)量最高。1404.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法二、中長(zhǎng)期優(yōu)化運(yùn)行的4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法從使經(jīng)濟(jì)效益最大的角度出發(fā)，主要體現(xiàn)在下列幾種最優(yōu)準(zhǔn)則。

1.國(guó)民經(jīng)濟(jì)效益最大或費(fèi)用最?。喝?，但少用。2.電力系統(tǒng)的總耗煤量最?。合到y(tǒng)整體準(zhǔn)則。3.水電站發(fā)電量（發(fā)電效益）最大：一般常用，屬局部準(zhǔn)則?！?414.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法從使經(jīng)濟(jì)效益最大的角4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法1.國(guó)民經(jīng)濟(jì)總費(fèi)用最小準(zhǔn)則在確保系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，充分滿(mǎn)足水利電力系統(tǒng)用電用水需求，同時(shí)考慮到可靠性遭到破壞時(shí)，整個(gè)水利電力系統(tǒng)所引起的損失，以水利電力系統(tǒng)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總費(fèi)用最小為準(zhǔn)則。∑U----水利電力系統(tǒng)總費(fèi)用；

UP，UI，UN，UM----分別表示發(fā)電、灌溉、航運(yùn)及其他部門(mén)的運(yùn)行費(fèi)用；

LP，LI，LN，LM----分別表示發(fā)電、灌溉、航運(yùn)及其他部門(mén)由于水量不足所引起的損失費(fèi)用。1424.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法1.國(guó)民經(jīng)濟(jì)總費(fèi)用4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法2.電力系統(tǒng)總?cè)剂腺M(fèi)用最小該準(zhǔn)則的基本觀點(diǎn)是，在保證電力系統(tǒng)電力、電量平衡的基礎(chǔ)上，實(shí)行水、火電站的最優(yōu)調(diào)度，充分發(fā)揮水電站的作用，使得系統(tǒng)的總?cè)剂腺M(fèi)用最低。

U----火電站總?cè)剂腺M(fèi)；

ui----第i個(gè)火電站的燃料費(fèi)。1434.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法2.電力系統(tǒng)總?cè)剂腺M(fèi)4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法3.水電站發(fā)電量（效益）最大準(zhǔn)則該準(zhǔn)則是指在滿(mǎn)足各綜合利用部門(mén)用水要求的條件下，使得水電站發(fā)電量最大。

A—水電站綜合效率系數(shù)

Ct

—水電站分時(shí)電價(jià)1444.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法3.水電站發(fā)電量（4.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本方法三、中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度計(jì)劃制定與修正通過(guò)常規(guī)調(diào)度圖或優(yōu)化調(diào)度，可以制定水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期調(diào)度計(jì)劃。在生產(chǎn)實(shí)際中，應(yīng)考慮長(zhǎng)、中、短期預(yù)報(bào)的不斷修正：1454.3水電站水庫(kù)中長(zhǎng)期運(yùn)行調(diào)度基本