本發(fā)明涉及梯級(jí)水庫群優(yōu)化調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種梯級(jí)水庫群錯(cuò)峰優(yōu)化調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
梯級(jí)水庫以往的單庫優(yōu)化調(diào)度可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)水庫或幾個(gè)水庫的自身效益，但難以體現(xiàn)梯級(jí)之間的調(diào)節(jié)補(bǔ)償，無法實(shí)現(xiàn)整個(gè)梯級(jí)效益的最大化。在汛期上游水庫通過攔蓄錯(cuò)峰等手段可為下游水庫帶來效益，但上游水庫同時(shí)存在著棄水風(fēng)險(xiǎn)，錯(cuò)峰調(diào)度積極性不高。傳統(tǒng)調(diào)度方法對(duì)上游水庫不公，不利于實(shí)現(xiàn)梯級(jí)水電站群聯(lián)合錯(cuò)峰調(diào)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種梯級(jí)水庫群錯(cuò)峰優(yōu)化調(diào)度方法，梯級(jí)水電站集中調(diào)度管理，深挖水庫調(diào)度潛力，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度，增發(fā)了電量。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種梯級(jí)水庫群錯(cuò)峰優(yōu)化調(diào)度方法，其特征是，包括以下步驟：
步驟s1，當(dāng)來水的入庫流量小于梯級(jí)水庫群中上下游水庫的滿發(fā)流量時(shí)，各水庫按照來水量發(fā)電，若預(yù)測(cè)有多余水量，則各水庫提前加大出力至滿發(fā)；
步驟s2，當(dāng)預(yù)報(bào)有洪水時(shí)，提前加大各水庫的出力發(fā)電，上游水庫滿負(fù)荷運(yùn)行降低水庫水位至死水位閾值以騰空庫容；當(dāng)洪水發(fā)生時(shí)，上游水庫關(guān)機(jī)，上游水庫在保證下游水庫滿發(fā)的前提下為下游水庫攔蓄洪水；
步驟s3，若上游水庫電站水位上升至超過正常高水位，且預(yù)報(bào)后期n日內(nèi)有大降雨，則上游水庫開機(jī)運(yùn)行同時(shí)開閘溢洪；
步驟s4，待水位削落后，上游水庫電站開機(jī)，下游水庫電站滿發(fā)。
進(jìn)一步的，高水位閾值是指水庫水位與正常高水位之間的落差不超過5m范圍。
進(jìn)一步的，死水位閾值是指水庫水位與死水位之間的落差不超過4m范圍。
進(jìn)一步的，位于上游的水庫為不完全年調(diào)節(jié)水庫。
進(jìn)一步的，當(dāng)上游水庫攔蓄洪水，未造成自身溢洪時(shí)，將下游水庫增發(fā)電量的30%補(bǔ)償給上游水庫；當(dāng)上游水庫攔蓄洪水造成自身溢洪的，將下游水庫增發(fā)電量的50%補(bǔ)償給上游水庫。
進(jìn)一步的，增發(fā)電量是指按本次有效攔蓄水量折算出來的發(fā)電量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明該方法細(xì)化了梯級(jí)聯(lián)合方案，突破了傳統(tǒng)粗放調(diào)度的方式，采取了多樣化的梯級(jí)優(yōu)化調(diào)度手段，很好的利用了梯級(jí)間調(diào)節(jié)性能和降雨來水的差異性，充分發(fā)揮了龍頭電站的調(diào)節(jié)作用，提高了流域整體水能利用率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
梯級(jí)水庫是布設(shè)在河流上、下游且相互之間存在聯(lián)系的水庫群，與單一水庫相比，梯級(jí)水庫群各庫之間具有聯(lián)系性和補(bǔ)償性（水文補(bǔ)償和庫容補(bǔ)償）。梯級(jí)水庫群之間的聯(lián)系體現(xiàn)在：上游水庫在運(yùn)用過程中會(huì)改變下游水庫入庫流量的時(shí)序變化，主要表現(xiàn)為上游水庫蓄水將直接削減下游水庫來水量，上游水庫的調(diào)度將導(dǎo)致下游水庫入庫流量過程趨于坦化。梯級(jí)水庫群的補(bǔ)償性體現(xiàn)在：流域內(nèi)不同水庫的庫容和調(diào)節(jié)能力通常有較大差異。在汛期，一些庫容相對(duì)較小、調(diào)節(jié)能力較弱的水庫難以承擔(dān)整個(gè)流域的主要防洪任務(wù)，上游水庫可在本庫安全的前提下發(fā)揮削峰錯(cuò)峰的作用，盡可能減小下游水庫的防洪壓力，保證河道行洪安全。
本發(fā)明的一種梯級(jí)水庫群錯(cuò)峰優(yōu)化調(diào)度方法，如圖1所示，包括以下步驟：
步驟s1，當(dāng)來水的入庫流量小于梯級(jí)水庫群中上下游水庫的滿發(fā)流量時(shí)，各水庫按照來水量發(fā)電，若預(yù)測(cè)有多余水量，則各水庫提前加大出力至滿發(fā)；
步驟s2，當(dāng)預(yù)報(bào)有洪水時(shí)，提前加大各水庫的出力發(fā)電，上游水庫滿負(fù)荷運(yùn)行降低水庫水位至死水位閾值以騰空庫容；當(dāng)洪水發(fā)生時(shí)，上游水庫關(guān)機(jī)，上游水庫在保證下游水庫滿發(fā)的前提下為下游水庫攔蓄洪水；
步驟s3，若上游水庫電站水位上升至超過正常高水位，且預(yù)報(bào)后期n日內(nèi)有大降雨，則上游水庫開機(jī)運(yùn)行同時(shí)開閘溢洪；
步驟s4，待水位削落后，上游水庫電站開機(jī)，下游水庫電站滿發(fā)。
這里的高水位閾值是指水庫水位與正常高水位之間的落差不超過某一閾值，本發(fā)明中此閾值取值為5m。如，某一水庫的正常高水位為745m，則如果主汛期該水庫水位達(dá)到740m及以上時(shí)為正常高水位閾值，如果該水庫水位大于745m，則為超過正常高水位。
死水位閾值是指水庫水位與死水位之間的落差不超過某一閾值，本發(fā)明中此閾值取值為4m。如，某一水庫的死水位為691m，則如果主汛期該水庫水位達(dá)到695m及以下時(shí)為死水位閾值。
梯級(jí)水庫群中包括位于上游水庫和位于下游水庫，位于上游水位為不完全年調(diào)節(jié)水庫，作為主庫，起到龍頭的作用。汛前保持了較高水位運(yùn)行，增大了水頭，減小了水耗；汛期積極關(guān)注天氣變化情況，發(fā)揮龍頭電站作用，充分運(yùn)用預(yù)泄騰庫（即上游水庫滿負(fù)荷運(yùn)行降低水庫水位至死水位閾值以騰空庫容）、錯(cuò)峰削峰、攔蓄洪尾（即上游水庫在保證下游水庫滿發(fā)的前提下為下游水庫攔蓄洪水）等優(yōu)化調(diào)度手段，實(shí)現(xiàn)梯級(jí)水庫少棄水，提高了梯級(jí)水庫的發(fā)電效益。
當(dāng)上游水庫攔蓄洪水，未造成自身溢洪時(shí)，按下游水庫增發(fā)電量的30%補(bǔ)償給上游水庫；當(dāng)上游水庫攔蓄洪水造成自身溢洪的，下游水庫增發(fā)電量的50%補(bǔ)償給上游水庫，以平衡上下游水庫的發(fā)電量。此增發(fā)電量是指按本次有效攔蓄水量折算出來的發(fā)電量，其中根據(jù)水流量計(jì)算得到發(fā)電量屬于現(xiàn)有技術(shù)。
以北盤江流域中位于上游的光照以及位于下游的董箐水庫構(gòu)成的梯級(jí)水庫庫為例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的調(diào)度方法。
北盤江流域光照、董菁水電站建成后，形成梯級(jí)水庫。北盤江屬珠江流域西江水系，是紅水河上游左岸最大支流，流域跨越云南、貴州兩省。全流域面積26557km2。流域?qū)賮啛釒Ц咴撅L(fēng)氣候區(qū)。冬季主要受西風(fēng)北支急流影響，夏季主要受太平洋副熱帶高壓控制和印度洋孟加拉灣的西南暖濕氣流的影響。流域降水量豐沛，多年平均降雨量為1178.8mm。流域內(nèi)降水在地區(qū)上分布很不均勻。5月至9月降水量約占全年的78%，而12月至次年3月降水所占全年總降水量的比例不足6%。
光照電站壩址以上流域面積13548km2，多年平均流量257m3/s，多年平均年徑流量為81.1億m3。電站水庫為不完全多年調(diào)節(jié)性能，水庫正常高水位745.00m，相應(yīng)庫容31.35億m3，死水位691.0m,相應(yīng)庫容10.98億m3，調(diào)節(jié)庫容20.37億m3。四機(jī)滿發(fā)流量780m3/s。光照電站壩址至董菁電站壩址河道距離約113km,洪水傳播時(shí)間約7-9小時(shí)。
董菁電站壩址以上控制流域面積19693km2，其中，光-董區(qū)間流域面積6145km2。區(qū)間多年平均流量為139m3/s，多年平均年徑流量為44億m3。電站水庫為日調(diào)節(jié)性能，水庫正常高水位490.0m，相應(yīng)庫容8.824億m3，死水位483m,相應(yīng)庫容7.386億m3，調(diào)節(jié)庫容1.438億m3。四機(jī)滿發(fā)流量800m3/s。
依據(jù)本發(fā)明方法，此水庫聯(lián)合發(fā)電調(diào)度基本原則：董菁電站盡量少棄水，光照電站盡量不棄水，發(fā)電效益最大化。光照、董菁電站安裝月、周、日發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行發(fā)電。
光照電站：
1）1-5月。水庫水位保持較高水位運(yùn)行，由年初高位緩慢下降，至5月底，降至700m左右運(yùn)行。
2）6～9月。來水量較豐且相對(duì)集中，6月，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)情況，在預(yù)報(bào)有較大洪水前，及時(shí)加大出力發(fā)電，水庫水位降至695左右運(yùn)行，騰空庫容。流域內(nèi)發(fā)生洪水，充分發(fā)揮不完全多年調(diào)節(jié)水庫的功能，以盡量減少下游董菁電站為原則攔蓄洪水，待董菁入庫流量小于電站滿發(fā)流量、水位消落后，且天氣預(yù)報(bào)3日內(nèi)無明顯降雨量過程的情況時(shí)，光照電站開機(jī)董菁電站補(bǔ)水，保證董菁電站有水滿發(fā)。若光照水庫水位升至740m，入庫流量大于800m3/s，且天氣預(yù)報(bào)3日內(nèi)有較大降雨過程，預(yù)報(bào)入庫流量達(dá)2000m3/s時(shí)，為減少光照水庫溢洪風(fēng)險(xiǎn)，可開機(jī)運(yùn)行。
3）10月，水位控制在742m左右運(yùn)行，按天然來水量發(fā)電，若期間預(yù)測(cè)有多余水量，則應(yīng)提前加大出力至滿發(fā)，盡量減少水庫棄水。
5）11-12月，水庫水位保持高水位運(yùn)行，按天然來水量發(fā)電，來多少發(fā)多少。
董菁電站：
1）1-4月。水庫水位保持在488左右水位運(yùn)行。
2）5-9月。光照水庫發(fā)電補(bǔ)水，董菁盡量滿發(fā)，水庫水位保持在486m左右運(yùn)行，若天氣預(yù)報(bào)有較大降雨過程，光照停機(jī)，董菁水位已接近死水位，騰空庫容，將增發(fā)電量補(bǔ)償給光照，洪水過后，水庫水位保持在486m左右運(yùn)行。
3）10-12月。抬升水位至488m左右運(yùn)行。按光照水庫發(fā)電水量加區(qū)間，按天然來水量發(fā)電，有多少發(fā)多少。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。