水库调度复习整理

1.在山谷的狭口处，筑一道拦水坝，堵住山溪或河流的水流，把上游集水面积内的来水拦蓄起来，为农田灌溉、生活用水、防洪保障、水力发电等服务，这样的工程，就叫做水库。

2.大型水库—总库容在1亿m3以上。

大(1)型：大于10亿m3 ；大(2)型：1—10亿m3 。

中型水库—总库容在1000万m3~1亿m3小型水库—总库容在10万m3~ 1000万m3：小(1)型水库，总库容在100万m3以上，1000万m3以下；小(2)型水库，总库容在10万m3以上，100万m3以下。

塘坝—总库容在10万m3以下。

3.水电站运行与水库调度的特点运行经济性、调度灵活性、效益综合性、信息随机性、决策风险性、系统复杂性3.水库对洪水的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。

4.保证出力:是指水电站在多年运行期间所能提供的具有一定保证率的电力，或者说，是相对于设计保证率的供水期的平均出力。

5.保证率：水电站正常工作不遭受破坏的相对历时。

6.这样一群共同工作的水库整体即称为水库群7.按照各水库的相互位置和水力联系的有无，可分为：串联水库群、并联水库群和混联水库群三种。

8.串联水库群是指布置于同一条河流、形如阶梯的水库群，也称为梯级水库群。

按照各库间回水的衔接与否，又可分为衔接梯级、重叠梯级和间断梯级三种。

9.并联水库群是指位于相邻的几条干支流或不同河流上的一排水库。

并联水库有各自的集水面积，之间并无水力上的联系。

10.混联水库群是串联和并联混合的库群形式11.水库群的工作特点主要体现在以下四个方面：○1.库容大小和调节程度上的不同。

○2.水文情况的差别。

○3.径流和水力上的联系。

○4.水利和经济上的联系。

12.水库调度的分类1. 从内容上分：防洪、发电、灌溉、航运、给水（工业生产、城乡生活用水）2.从方法上分：常规调度（按常规调度图）、经验调度（控制水位、发电量、用水量等）、优化调度（确定型、随机型）13.目标函数是指反映优化准则的指标与系统状态变量、决策变量、其他变量及参数之间的数学关系。

14.约束条件是指调度方案必须满足的各种限制（约束）条件。

15.水库中长期运行特点：○1.受天然来水剧烈变化和水库调节能力的影响显著○2调度信息的随机性和不确定性使调度更加复杂○3.计算期和计算时段的考虑更加复杂○4.分时上网电价政策对中长期优化运行提出了新的要求16.广为采用两类传统的径流描述方法，即时历法与统计法。

17.历时法：以过去实测（包括插补延长）的或预报的径流时历特性资料来描述和预测径流未来变化规律。

18.统计法：以过去实测径流系列的某些周期特性量（如年径流、枯水期径流和洪峰流量等）的统计特性资料描述和预测径流变化规律，19.自20世纪50、60年代以来，产生了基于随机过程理论的概率分析法和统计模拟法两类径流描述新方法。

20.1。

确定性径流过程：○1历史径流过程○2人工生成径流序列。

○3预报径流过程。

2. 随机性径流过程：○1独立随机序列。

○2马尔可夫过程○3混合随机过程。

21.水库中长期运行调度按是否采用优化技术可分为常规调度和优化调度。

水库常规调度的基本依据是水库调度图。

22.水库调度图以时间为横坐标，以水库蓄水量或水位为纵坐标，由一些控制水库蓄水和供水的指示线所组成，它综合反映了各种来水条件下的水库调度规则。

23.水库发电常规调度图是各种调度规则的综合体现。

它是利用径流的历时特性和统计特性，按照上述要求所指定出的调度线图。

包括下列调度线和调度区：（1）基本调度线和保证出力区基本调度线分为上基本调度线（防破坏线）和下基本调度线（限制出力线）。

它们之间的区域称为保证出力区，实际蓄水位落到此区，水电站按保证出力工作。

它们体现了设计来水条件下水电站保证运行方式及相应的调度规则。

（2）加大出力线和加大出力区在上基本调度线以上按照各时刻同样的加大出力比例绘制的调度线称为加大出力线，如取基本调度线所对应的保证出力的1.1、1.2倍……，可给出一组加大出力线，最大的一条称为防弃水线。

上基本调度线以上到防弃水线之间的区域称为加大出力区。

实际蓄水位落在此区，水电站按加大出力调度线的流量工作。

加大出力线是体现多水条件下对水库多余水量的合理利用方式及相应的调度规则。

（3）防弃水线和预想出力区最大的一条加大出力线称为防弃水线。

防弃水线以上的区域称为预想出力区。

实际蓄水位落在此区，为减少弃水，水电站应按预想出力全流量工作。

（4）降低出力线和降低出力区在下基本调度线以下，按照各时刻同样的降低出力比例可绘制一组降低出力线，例如取下基本调度线所对应的保证出力的0.9、0.8倍……。

下基本调度线以下为降低出力区。

实际蓄水位落到此区,可按降低出力线的流量工作。

降低出力线是体现水电站在特枯水条件下水库蓄水又不足时，水电站正常工作合理破坏的方式及相应的调度规则。

（5）防洪调度线及防洪限制区该区是为拦蓄设计洪水，消减最大洪峰流量，在满足水库及下游安全的前提下合理利用防洪库容所拟定的调度线与调度区(即各时期防洪限制水位，汛限水位约束了发电蓄水高程)。

24.年调节发电水库基本调度线的绘制：○1设计典型年和保证出力的选取○2逆时序水能计算○3绘制蓄水过程线○4作上、下包络即得基本调度线。

25.立即加大出力，使多余水量尽快放掉。

该方式出力不均匀，由于短时间内出力突增，对系统中火电站的运行不利。

26.后期集中加大出力，该方式出力也不均匀，但可使水电站在较长时期保持较高水头运行，较第一种方式多发电量。

但如果汛期提前到来，则有可能产生不应有的弃水。

27.均匀加大出力，该方式增加出力均匀，对系统中的发电站运行有利，也能充分利用多余水量，是经常采用的一种增加出力方式。

28.立即减小出力，使水库水位经过Δt后很快回蓄到下基本调度线上，这样破坏时间较短。

29.继续按保证出力图工作，直到死水位，以后按天然来水流量工作，该方式如后期来水很少，将引起集中的严重破坏。

30.均匀减小出力至供水期末，该方式使正常工作均匀破坏，破坏程度小，降低调度线一般按此种方式绘制。

31．单一水电站水库确定性来水中长期优化调度1.目标函数2. 约束条件:水电站水库运行调度的约束条件，包括水量平衡约束、水库特性约束、水库蓄水位约束、水库下泄流量约束、电站出力约束、非负约束等。

（1）水量平衡约束 （2）水库特性约束水位库容曲线下游水位流量关系曲线（3）不等式约束（432. 动态规划原理 动态规划的基本思想是贝尔曼的最优化原理，即“作为整个过程的最优策略应具有这样的性质：无论过去的状态和决策如何，对面临的决策所形成的状态而言，余留的决策必须构成其最优策略”。

也就是说，一个最优策略的子策略也是最优的。

决策变量:决策是从某一个状态演变到下一个阶段某种状态的一种选择，描述这种选择的变量称为决策变量。

33. 粒子群最佳化算法(简称为PSO)，是一种以群体为基础(Population-based) 的最佳化搜寻技术.用PSO求解时，一个粒子就是水电站水库的一种运行策略或调度线，粒子个体的位置向量x的元素为水库各时段末水位，速度向量V的元素为各时段末水位的涨落速度.34. 梯级水电站水库间不仅存在着电力联系，而且还存在着水力联系（流量、水头）。

梯级电站的补偿调节方式分为水文补偿和库容补偿。

常规方法(时历法)和优化方法。

35．补偿调节的主要目的: 提高水电站群总的保证出力，并使其年内甚至多年的出力过程尽量均匀，以增加其替代火电容量的效益。

36．划分补偿电站与被补偿电站基本原则:1.库容大小、径流量多少及水头高低，是划分补偿与被补偿电站的主要标准。

2.各水库综合利用要求限制条件的繁简程度、梯级水电站所处的上下位置，也有影响。

37．第一类补偿电站: 调节性能好，库容系数(水库兴利库容与其坝址断面处的多年平均年径流量的比值，是表明水库调节径流能力大小的一个指标)、多年平均径流Q0和电站装机容量大的，综合利用要求比较简单的电站。

第二类补偿电站: 库容、水量和水头较大（次大）的电站。

被补偿电站: 库容小、无调节或日调节的水电站，及一些小电站。

补偿能力较弱的电站先进行补偿，补偿能力最大的放在最后进行补偿。

38．研究水库群蓄放水次序的主要目的：水库群联合运行时，让水电站的不蓄水量在尽可能大的水头下发电，使系统总发电量最大。

39．年调节水电站发电水量：1.水库调蓄水量：蓄水电能(电能值由兴利库容决定)、2. 水库不蓄水量：不蓄电能(电能值由不蓄水量、水头决定)4041．以电定水:根据电力系统给定的计划期内水电站负荷图或总电量及他相关信息，按所编制的全厂最优动力特性，制定水电站的经济运行方式。

（1）基本课题：对于调度期T ，在已知水电站总负荷过程或总电量和预测入库流量过程等条件下，寻求使采用的优化准则达到极值的水电站各时段相应的水库蓄泄状态变化过程和泄流设施控制过程。

（2）优化准则：常用的准则包括计划期T 内的水电站输入能Ein(T)最小、水电站用水量W(T)最小等。

1）目标函数以计划期内水电站总的发电用水量W(T)最小准则，相应的目标函数为：（2）约束条件 电量平衡约束 水量平衡约束、水库特性约束、不等式约束42．以水定电:根据给定的计划期内的水电站总用水量，制定水电站的经济运行方式。

（1）基本课题：对于调度期T ，在已知预报入库流量过程和总用水量等条件下，寻求使采用的优化准则达到极值的水电站水库蓄泄状态变化过程和泄流设施控制过程。

（2）优化准则：常用的准则包括计划期T 内的水电站总发电量E(T)最大或总发电效益B(T)最大。

（1）目标函数具有调节能力的水电站，在已知电网次日96点上网电价的基础上，考虑水库蓄水位、水电站出力、水电站下泄流量等约束，以日发电收益最大为目标，优化水电站运行。

,111max min min T T n t i t t t i W Q t Q t====∆=∆∑∑∑,11,T nt i t t t i P t E P P ==∆==∑∑ 式中：B 为水电站日最大发电收益；A 为水电站出力系数；Qt 为第t 时段发电引用流量；Ht 为第t 时段平均水头；Ct 为第t 时段电价； △tt 为第t 时段长(这里以一刻钟为单位)。

2.约束条件不等式约束43．防洪措施是指防止或减少洪水灾害损失的各种手段和对策。

它包括工程措施和非工程措施两个方面。

44．○1死水位Z 死和死库容V 死:在正常运用的情况下，允许水库消落的最低水位称死水位。

死水位以下的库容称死库容。

○2.正常蓄水位Z 蓄和兴利库容V 兴：水库在正常运用情况下，为满足设计兴利要求而在开始供水时应蓄到的高水位，称正常蓄水位。

Z 蓄与Z 死间的库容，称V 兴。

○3.防洪限制水位Z 限；水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称防洪限制水位。