电力调度员培训水电站调度课件

水量平衡约束 、梯级水电站水量联系约 束、水库蓄水量约束 、机组过水能力约 束 、电站出力约束 、非负条件约束等 。
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4. 梯级电站集中控制调度
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梯级电站即布置在同一条河流上的串联水库 群，水库间有密切的水力联系。如下图：
甲
乙
丙
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金沙江干流分为上、中、下三段，共规划20个梯级，总装
机容量7274万kW，其中四川资源量为2758万kW。
PHV，
由PHV控制管理全国102个主要水电厂；
② 设立计划与生产优化中心----COOP(分总公司和区域两级)，
负责核电、火电、水电综合计划及安排电力市场交易(仅由巴黎
总部
COOP整体负责)；
③ EDF下属的水电工程中心EIH下设水情与气象服务中心---DTG，
负责所属流域水情预报等；
建有比较完善的水情测报和水环境监测系统，通过联网共享国 家气象台提供的气象信息。
周经济运行是确定水电站在周内各日的最优 发电量和相应的水库最优调度方式。
日经济运行是确定水电站在日内各小时的发 电量和相应的水库最优调度方式。
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水电站短期经济运行
• 问题：1.日前预发电计划的编制 2. 梯级的总发电量一定时，电量在各电站 怎样分配 • 目标：1.梯级日发电量最大或发电收益最大 2. 梯级耗水最小化 • 方法：根据电网调度方式和梯级水电厂运行侧重 点不同，分别建立数学模型，优化求解
任务：合理利用水电站及其水库的工程和技术设施， 对来水径流进行经济合理调度，确保工程和生产安全， 充分利用水能资源和水资源，尽可能大地减免水害、 增加发电和综合利用效益，为电力部门和其它有关部 门提供有效服务。
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水电站优化调度基本概念
原则：在首先确保工程本身安全的前提下，分清发电 与防洪及其它综合利用任务之间的主次关系，统一调 度，使水库综合效益尽可能大；当工程安全与满足供 电、上下游防洪及其它用水要求发生矛盾时，应当首 先考虑工程安全；当供电的可靠性与经济性发生矛盾 时，应当首先满足可靠性要求。
水电站的主要作用：利用水能发电。
其水库的主要作用：汇集和调节径流，抬高水位、集 中落差形成水头。
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水电站优化调度基本概念
水电站水库调度解决的问题：
1 水库时段水位控制； 2 水电站年、月（旬）、周、日发电计划；
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水电站优化调度基本概念
水电站及其水库运行调度具有如下特点： 1 目标的综合性与效益的整体性；
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水电站长期运行调度
水电站长期运行调度方法：
调度图： 按以实测的径流时历特性资料为依据计算和编制的一组 综合考虑各种可能来水，以水库水位Z（或蓄水V）为纵坐标， 以时间t为横坐标的调度线组成的调度图，根据面临时刻水库实 际蓄水在该图中的位置进行调度，决策水库和水电站及其它综 合利用部门的工作。
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加拿大魁北克水电公司的流域梯级调 度与管理
(1) 魁北克水电公司简介
加拿大魁北克省政府独资控股企业； 装机容量3780万KW，其中水电装机3553万KW；
在省内实行一体化经营，拥有自己的输电线路；
垄断经营魁北克省电力市场，而且是邻省及北美电力市场的主要供应商。
(2) 公司机构设置
事业部----发电部、输变电部、设备部等；
水电站长期运行调度
Z(m) A 2 D
正常蓄水位
水库基本调度图分为五个主要区域： A区：供水期出力保证区。
B
2 E
1 C
1
B区：蓄水期出力保证区。
C区：加大出力区。 D区：供水期出力减小区。
死水位
E区：蓄水期出力减小区。
t(月)
水库基本调度图
1—上基本调度线 2—下基本调度线 26
水电站长期运行调度
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水电站优化调度基本概念
年来水趋势预测
历史代表年内分配
月流量滚动预测
日流量
年负荷
年电量、月电量 预计划
月电量滚动计划 (余留期)
日电量 预计划
收电费
月流量过程预测
月负荷
96点电价
水电站调度的工作流程
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2. 水电站长期运行调度
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水电站长期运行调度 1.1 基本概念
水电站长期运行调度研究较长时期（季、年 及多年）内的最优运行调度方式制定和实施 的有关问题，用来指导和控制长期运行调度， 并用于编制电力系统和水利系统的有关长期 计划。中心内容和关键：水库调度。
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水电站优化调度基本概念
火电站的特点： 1 只要保证燃料供应，火电厂可以全年按额定出力工 作，不像水电站那样受天然径流的制约。正常工作保 证程度高。 2 火电厂机组启动比较费时，机组由冷却状态过渡到 热状态，出力上升值不能增加过快，机组从冷状态启 动到满负荷运行约需2~3h。一般来说，火电厂适宜 担任电力系统的基荷，以节省单位煤耗。
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水电站长期运行调度
预报调度滚动决策方法：
按照电网调度要求，根据预知的入库（或区间） 径流，采用优化算法，编制梯级电站中长期调度方案， 并能根据径流预测的修正，进行调度方案的滚动计算， 确定水库控制水位，电站年内各月发电量。
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水电站长期运行调度
X1,1 X1,2 X2,2 X1,3 X2,3 X3,3 … … … … X1,T X2,T X3,T … XT,T
生产计划
各流域梯级电站
实时生产调度
发电检修计划
实时生产调度
地区调度中心
电网调度中心
魁 电 输 电 公 司
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委内瑞拉EDELCA公司的流域梯级调 度管理
• (1) EDELCA公司简介 • 委内瑞拉国内最大的一家国有电力公司；集发、供、配 电于一体；
(2) 法国电力市场
新电力法实施后，成立了在管理上独立于发电的输电网管理机构； 实行发、输、配账目分开； 输电业务由国家电网公司负责； 输电公司下设调度中心RTE，负责组织和运作中短期电力市场POWERNEXT
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法国电力公司流域梯调管理
(3) 法国电力公司梯级调度管理体系
① EDF按分层管理原则，设立有四个跨流域水电调度控制中心----
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水电站短期经济运行
•以日为周期，在由中长期优化调度方案确定的水 库水位，以及预报径流、检修计划等条件下，确 定水电站日内96点发电出力。同时也可以在电网 下达发电量已知的条件下，使电站的耗水最小化 （蓄能最大化），达到节约用水的目的。
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水电站短期经济运行
目标
日发电收益最大或耗水量最小
约束条件
水电站优化调度
四川大学水电学院 马光文
目录
1 水电站优化调度基本概念 水电站长期运行调度 水电站短期经济运行 梯级电站集中控制调度
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1. 水电站优化调度基本概念
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水电站优化调度基本概念
1.1、水电站及其水库的地位和运行调度的特点
水库和水电站既是水利系统的重要组成单元，又是电 力系统的主要动力单元。
调度函数（调度规则）： 时段末水库水位=F(时段初水库水位、预测入库径流量）
时段出力=F(时段初水库水位、预测入库径流量）
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水电站长期运行调度
假设调度函数是线性的，即： Ut=a It+b St-1+c 其中a，b，c为回归系数。 调度函数的形式设定后，余下的工作就是如何从历史资料 中求出系数a,b,c。
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水电站长期运行调度
约束条件
电站出力约束
水库水位约束 水量平衡约束
约束条件
变量非负约束 电站下泄流量 约束
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水库蓄水量 约束
3. 水电站短期经济运行
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水电站短期经济运行
水电站短期经济运行是将其长期经济运行所 分配给的一定较短时期（周、日）的输入能在其 中各更短时段（日、小时）间合理分配，制定短 期经济（或最优）运行方式。
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水电站长期运行调度
1.2 水电站长期运行调度特点：
①天然来水的剧烈变化和水库调节能力影响更显著 具有较大调节能力水库的长期调节水电站，可以 对长时期（季、年及多年）内剧烈变化的天然来水径 流起调节作用，将丰水期或丰水年份的多余水量蓄起 来，在枯水期或枯水年份使用，以增加水电站的发电 流量和其它部门用水，更好的适应电力负荷变化和满 足综合利用要求。
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水电站优化调度基本概念
主要工作内容：
编制最优的或合理的运行调度方案、方式和计划； 按所编制的方案、方式和计划根据面临的实际情况和 信息进行实时调度和操作控制，尽可能实现最优调度； 进行运行调度资料的记录、整理和分析总结； 开展水文气象预报。
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水电站优化调度基本概念
水电站优化调度的分类：
研究问题： 厂内经济运行： 厂间优化运行： 时间跨度： 长期：年、月（旬） 中期：周 短期：日 实时调度： 追求目标： 购电成本最小、水电发电量最大、发电收入 最
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法国电力公司流域水电生产关系图
水情气象信息测报
DTG
区域COOP
发电、检修计划优化制 作
COOP
流域各梯级电站
PHV
实时生产调度
RTE
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• 法国电力公司流域管理的特点：
电力生产组织过程中，技术支持与实时调度按职 能分离； 独立的水情测报机构——DTG； 系统反应迅速； 有效实现流域管理； 优化运行； 有效协调综合利用要求，实现综合效益；
发电事业部下设电力生产和设备计划部、电力批发和项目开发等部门； 公司单独设置专门的水情气象预报机构-----水资源管理处； 水资源管理处下设入流预报组、水资源管理组、入流预报改进及方法综合 组、水情网络改进组。
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魁北克水电公司发电生产关系图
水情气象预报中心 魁 电 发 电 公 司 生产优化营销中心