考虑预报及风险信息的水电站中期发电调度研究

发布时间：2017-05-11 14:16

  本文关键词：考虑预报及风险信息的水电站中期发电调度研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着气象水文预报水平的提高,充分利用预报信息成为提高水库调度效益的重要途径,考虑预报信息的水库调度已然成为了研究热点。有效结合中期预报信息进行水库中期调度,既能保证具有较长的预见期,利于掌握调度的主动权；同时中期预报精度已达到了较高的可利用性水平,保证其应用于水库实际调度中的合理性。本文采用全球气候预报系统Climate Forecast System (CFS)发布的不同预见期的降雨预报信息,将其作为径流预报的降雨输入因子,基于BP神经网络建立径流预报模型,并对预报结果进行中期径流分级及其预报精度评定,将其作为水库调度的预报信息基础数据。由于水文预报误差无法避免,而不确定的径流过程会给水库调度带来一定风险,特别是在水库蓄水期天然入库流量较大时,所作出的调度决策可能会影响水库全年效益的发挥。这种由预报不确定性带来的水库调度决策的风险主要在于：由于降雨和来水预报误差,一方面水库预泄决策不及时或幅度不足以致不能充分降低弃水电量,另一方面预泄幅度偏大则造成发电水头损失,甚至无法回蓄到理想水位。基于此,本文提出弃水风险率概念,通过建立决策和风险相关模型,从而量化不同发电决策所面临的弃水风险。结合CFS中期降雨预报信息,以弃水风险率作为控制条件,研究了制定水库中期发电调度的预泄决策方法：基于水库调度图,结合滚动预报信息,以弃水风险率作为控制条件逐日调整面临时段发电决策,并采用不同风险率组合达到最优预泄效果。基于中期径流预报结果,考虑弃水风险率约束条件,提出了一种水库中期优化调度模型：以神经网络模型预报的中期径流过程作为径流输入,以模拟优化后的弃水风险率阈值作为约束条件,以长期优化调度输出的平均水位作为中期调度的期望始末水位,将面临时段的弃水风险控制在给定范围内,并在此基础上进行发电量最大化寻优,以期减少由预报不确定性带来的蓄水期弃水电量。在以普定电站为研究对象的调度结果中表明,本文所提考虑预报及风险信息的水电站中期发电调度方法或模型均可减少水库蓄水期弃水现象,同时可增发电量,提高水资源利用率,为水库中期调度提供新思路和新途径。
【关键词】：CFS预报 神经网络 预见期 中期预报 弃水风险率 中期调度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV737
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 数值降雨预报的应用11-12
• 1.2.2 中期径流预报模型12-16
• 1.2.3 水库调度风险研究16-17
• 1.3 存在的问题17-18
• 1.4 主要研究内容18-20
• 1.4.1 论文主要内容18-19
• 1.4.2 论文总体框架19-20
• 2 工程背景20-25
• 2.1 工程概况20
• 2.2 电站特征曲线20-22
• 2.3 蓄水期弃水现象分析22-24
• 2.4 蓄水期调度规则24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 基于CFS预报产品的中期径流预报25-37
• 3.1 引言25
• 3.2 CFS预报简介25-26
• 3.2.1 CFS气候预报系统25-26
• 3.2.2 CFS预报文件的下载与解析26
• 3.3 CFS预报信息分级方法及精度评定26-30
• 3.3.1 中期降雨预报信息分级方法26-27
• 3.3.2 CFS预报未来24h降雨精度分析27-29
• 3.3.3 CFS中期降雨分级预报精度分析29-30
• 3.4 基于CFS预报信息的径流预报模型30-33
• 3.4.1 BP神经网络模型30-31
• 3.4.2 基于BP神经网络的径流预报模型31-32
• 3.4.3 实例应用32-33
• 3.5 中期径流预报精度分析33-35
• 3.5.1 中期径流预报信息分级33-34
• 3.5.2 中期径流分级预报精度评定34-35
• 3.6 本章小结35-37
• 4 基于风险率控制的水库中期预泄决策方法37-47
• 4.1 引言37
• 4.2 水库弃水风险率37-39
• 4.2.1 弃水事件37-38
• 4.2.2 发电决策弃水风险率38
• 4.2.3 弃水风险率求解流程38-39
• 4.3 水库预报预泄决策方法39-41
• 4.3.1 弃水风险率控制下的发电决策调整39-40
• 4.3.2 中期预泄决策方法实施流程40-41
• 4.4 实例应用41-46
• 4.4.1 不同风险率组合调度结果分析41-43
• 4.4.2 不同预见期调度结果分析43-46
• 4.5 本章小结46-47
• 5 考虑风险率约束的水库中期优化调度47-56
• 5.1 引言47
• 5.2 水库优化调度模型47-50
• 5.2.1 目标函数及常规约束47-48
• 5.2.2 弃水风险率约束条件48-49
• 5.2.3 中长期优化调度模型耦合49-50
• 5.3 模型的求解50-52
• 5.3.1 离散微分动态规划50
• 5.3.2 中长期优化模型求解流程50-52
• 5.4 实例应用52-55
• 5.4.1 长期优化调度结果52-53
• 5.4.2 考虑风险率约束的中期优化调度结果分析53-55
• 5.5 本章小结55-56
• 6 总结与展望56-58
• 6.1 全文总结56
• 6.2 研究展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况62-63
• 致谢63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 冯平;徐向广;温天福;郑們;;考虑洪水预报误差的水库防洪控制调度的风险分析[J];水力发电学报;2009年03期

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3 刘子龙，李淑梅;利用水文预报进行水电站水库汛期预报调度[J];水力发电;1995年11期

4 张卫国;钟平安;张玉兰;郭乐;王新龙;;季节性支持向量机中长期径流预报模型[J];水力发电;2014年04期

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本文编号：357428