水库优化调度与算法20130307

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1、一梯级水电站群的类型和特点在河流的开发治理中，为了从全流域的角度研究防灾和兴利的双重目的，需要在河流干支流上布置一系列的水库，形成一定程度上能相互协作，共同调节径流，满足流域整体中各部门的多种需要。这样一群共同工作的水库整体即称为水库群。水库群具有与单一水库不同的两个基本特征：一是其共同性，即共同调节径流，并共同为一些开发目标（如发电、防洪、灌溉等）服务；二是其联系性，组成库群的各水库间，常常存在着一定的水文、水力和水利上的相互联系，例如，干支流水文情势具有一定的相似性（常称为同步性），上下游水量水力因素的连续性（水力联系），以及为共同的水利目标服务

2、所造成的相互协作补偿关系（水利联系）。第一节、梯级水电站群的类型按照各水库的相互位置和水力联系的有无，水库群的类型可以分为：串联水库群、并联水库群及混联水库群三种。串联水库群是指布置在同一条河流、如同阶梯的水库群，也就是我们通常所称的体积水库群。梯级水库群各库的径流之间有着直接的上下联系，有时落差和水头也相互影响。按照枯水入流和正常蓄水位时各库间回水的衔接与否，又分衔接梯级、重叠梯级和间断梯级三种情况。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。并联水库群有着各自的集水面积，故并无水力上的联系，仅当作为同一目标共同工作时，才有水利上的联

3、系。混联水库群是串联与并联混合的库群形式。按其主要的开发目的和服务对象，水库群的类型又分为发电、防洪、灌溉等目的的梯级水库群。由于目前大多数河流均具有综合利用目标，因此，多数情况下是综合利用的梯级水库群。第二节、梯级水库群的工作特点（1）库容大小和调节程度上的不同。库容大、调节程度高的水库常可帮助调节性能相对较差的水库，发挥“库容补偿”调节德尔作用，提高总的开发效果或保证水量。（2）水文情况的差别。由于各库所处的河流在径流年内和年际变化的特性上存在差别，在相互联合运行时，可提高总的保证供水量或保证出力，起到“水文补偿”的作用。（3）径流和水力上的联系

4、。梯级水库群径流和水力上的联系将影响到下库的入库水量，上库的落差等，使各库无论在参数（如正常蓄水位、死水位、装机容量、溢洪道尺寸等）的选择或控制运用时，均有极为密切的相互联系，往往需要统一研究来确定。（4）水利和经济上的联系。一个地区的水利任务，往往不是单一水库所能完全解决的，例如，河道下游的防洪要求、大面积的灌溉蓄水，以及大电网的电力供应等，往往需要由同一地区的各水库来共同解决，或共同解决能达到更好的效果，这就使组成梯级水库群的各库间具有了水利和经济上的一定联系。第三节、梯级水库群的水力联系梯级水库群最主要的特点是上下库间的水力联系，这种联系表现在

5、以下四个方面：（1）位于上游的、较高调节程度的水库对天然来水其调节作用，因而改变了下游水库的入库流量（包括洪水与枯水）在时间上的变化过程，即改变了年内分配，甚至年际分配。（2）梯级水库群各库的天然入流（包括区间径流）往往同步性较好，因而上游水库枯水期调节而提高下泄流量，及洪水期通过水库之间削峰、错峰的办法减少的下泄流量，能有效减轻下游水库的调节任务。但另一方面，梯级水库群的形成，使得各水库之间基本是首尾相接，上游水库的泄洪水量直接进入下游水库，不像原来少库时上游水库洪水要经过一定时间才能进入下游水库，使下游水库对洪水有一定的预见期和准备时间，遇特大洪

6、水时上游水库万一溃坝可能引起“连锁反应”，因此库群的形成又给防洪提出了更高的要求。（3）上游水库的蒸发损失和耗用水量（如灌溉、供水等）使下游水库的入库径流减少。（4）如果梯级水库群为同一用水部门服务，例如共同为下游的灌溉、航运或防洪服务时，则它们的工作情况便有密切的、常常是互补的关系。上游水库放水增加，就可相应减少下游水库的放水。第四节、梯级水电站群的运行特点与单水电站的运行相比，梯级水电站群的运行具有以下特点：（1）发电水量的联系。下游梯级水电站发电水量即为上游梯级水电站的下泄水量，或主要取决于上游水电站下泄水量，因此，下游水电站的发电量受上游水电

7、站发电量影响明显。此外，在汛期，若在准确进行洪水预报的基础上，实行上下游梯级水电站的联合运行，做到汛前适当提前降低水位，增加调节库容拦蓄小洪水；汛末及时拦蓄洪水尾巴，增大枯水期发电水量。（2）发电水头的联系。梯级水电站群间还存在水头的联系，下游水库若库水位过高，则抬高了上游水电站尾水位，降低上游水库发电水头，减少发电量；下游水库若库水位过低，则自身发电水头亦可能偏低，也导致发电收益减少。（3）调频、调峰的联系。梯级水电站群往往供电同一电力主网，且大多承担系统的调频、调峰任务，梯级水电站群通过联合运行，合理分配旋转备用，减少弃水量，同时还可以增大系统调

8、峰容量，提高电网运行的安全稳定性。二流域梯级水电站群中长期联合优化运行第一节、概述水电站及其水库中长期运行调