两库多级梯级水电站群补偿调度研究

发布时间：2017-10-15 22:24

  本文关键词：两库多级梯级水电站群补偿调度研究

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【摘要】：近年来,我国西南地区已形成多个两库多级的梯级水电站群,但控制性水库开发成本高,导致调节性能好的电站不足,汛期弃水严重。亟须开展两库多级梯级水电站群补偿效益量化和分摊研究,以保障投资者获取合理的收益,优化水电电源结构。本文以澜沧江中下游已投产的“两库五级”梯级水电站群为实例,采用确定性优化模型,分别按照多个发电主体下规划期和运行期、单一发电主体下规划期三种情况进行了补偿效益量化,并研究了两库多级梯级水电站群补偿效益分摊方法。具体工作如下：(1)针对规划期多主体下的两库多级梯级水电站群补偿效益量化问题,建立了以单库多年平均发电量最大和最小出力最大为目标的多目标单库优化调度模型,揭示了其电力电量补偿规律。实例分析表明：控制性水库投产后即使单独运行也能提高下游梯级水电站的最小出力和发电量、减少弃水,同时使下游梯级水电站枯水期电力得到补偿,补偿效益显著。(2)针对运行期多主体下的两库多级梯级水电站群联合调度补偿效益量化问题,建立了单库优化调度和联合优化调度两种模型,揭示了其电力电量补偿规律。实例分析表明：在运行期,梯级联合调度时龙头电站对下游电站进行电量补偿,使梯级整体的枯水期电力得到补偿、发电量提高、弃水减少：对于下游水电站,其上游控制性水库建设运行带来的补偿效益比联合调度带来的补偿效益更显著。(3)针对规划期单一主体下的两库多级梯级水电站群补偿效益量化问题,研究了多座控制性水库投产对梯级的影响,以及梯级联合调度对控制性水库的影响,通过采用联合优化调度模型和单库优化调度模型,揭示了其电力电量补偿规律。实例分析表明：控制性水库的投产能显著提高下游梯级的最小出力和发电量、减少弃水,同时使下游梯级水电站枯水期电力得到补偿；但同时,龙头水库的发电效益有所减少。(4)针对两库多级梯级水电站群补偿效益分摊问题,建立了多主体下两库多级补偿效益的联盟博弈分摊方法。采用联合优化调度模型计算所有可能投产组合形式下的发电效益,应用联盟博弈的纳什-海萨尼讨价还价解、Shapley值、核仁和T值对补偿效益进行分配,最后应用联盟博弈的核心、排序投票和分裂倾向对分摊结果进行稳定性评价。实例分析表明：该方法可以合理分摊两库多级梯级水电站群发电补偿效益,同时能够消除分摊顺序差异对结果的影响。最后,对全文工作进行总结,对有待进一步研究的问题进行了展望。
【关键词】：梯级水电站群 两库多级 补偿调度 效益分摊 联盟博弈
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV737
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 补偿调节计算国内外研究进展11-16
• 1.2.1 水电站群优化调度数学模型11-12
• 1.2.2 水电站群优化调度算法12-14
• 1.2.3 梯级水电站群补偿效益量化14-16
• 1.3 补偿效益分摊国内外研究进展16-17
• 1.3.1 运行期联合调度补偿效益分摊方法16
• 1.3.2 规划期补偿效益分摊方法16-17
• 1.4 本文研究内容及框架17-20
• 2 规划期多主体下的两库多级补偿调度20-30
• 2.1 前言20
• 2.2 多目标单库优化调度模型20-23
• 2.2.1 目标函数20-21
• 2.2.2 约束条件21-22
• 2.2.3 模型求解方法22-23
• 2.3 实例分析23-29
• 2.3.1 研究工程背景23-26
• 2.3.2 建设运行补偿效益26-29
• 2.4 小结29-30
• 3 运行期多主体下的两库多级补偿调度30-37
• 3.1 前言30
• 3.2 单库优化调度模型30
• 3.2.1 目标函数30
• 3.2.2 约束条件30
• 3.2.3 模型求解方法30
• 3.3 联合优化调度模型30-34
• 3.3.1 目标函数31
• 3.3.2 约束条件31
• 3.3.3 模型求解方法31-34
• 3.4 实例分析34-36
• 3.4.1 联合调度补偿效益34-35
• 3.4.2 建设运行补偿效益和联合调度补偿效益对比35-36
• 3.5 小结36-37
• 4 规划期单一主体下的两库多级补偿调度37-43
• 4.1 前言37
• 4.2 小湾和糯扎渡投产对澜沧江中下游梯级产生的补偿效益37-40
• 4.3 澜沧江中下游梯级联合调度对小湾和糯扎渡的影响40-41
• 4.4 考虑电价的发电效益计算41
• 4.5 多控制性水库投产补偿效益计算41-42
• 4.6 小结42-43
• 5 基于联盟博弈的多主体下两库多级补偿效益分摊方法43-55
• 5.1 前言43-44
• 5.2 按比例分配法44
• 5.3 联盟博弈理论44-46
• 5.3.1 联盟博弈理论模型44
• 5.3.2 核心44-45
• 5.3.3 纳什-海萨尼讨价还价解45
• 5.3.4 Shapley值45-46
• 5.3.5 核仁46
• 5.3.6 τ值46
• 5.4 多主体下两库多级补偿效益的联盟博弈分摊方法46-49
• 5.4.1 多主体下两库多级梯级水电站群联合优化调度模型46-47
• 5.4.2 联盟博弈分摊方法47
• 5.4.3 分摊结果稳定性评价47-48
• 5.4.4 总体求解流程图48-49
• 5.5 实例分析49-54
• 5.5.1 按比例分配法49-51
• 5.5.2 联盟博弈方法51-52
• 5.5.3 分摊结果稳定性评价52-54
• 5.6 小结54-55
• 6 总结与展望55-57
• 6.1 总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况61-62
• 致谢62-63

【参考文献】

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本文编号：1039054