水库调度专业综述

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1、第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 - 1 - 水库调度专业综述 第二十九届中国电网调度运行会水库调度专业组 内容提要 本文从专业管理和技术发展两个方面对近年来水库调度专业发展的成就进行了回 顾和总结， 并结合当前电力改革的形势指出了目前存在的问题， 在此基础上对今后专业 的管理和技术发展进行了探讨。 关键字：水库调度，综述，发展 一、 引言 近两年，随着我国大力发展水电方针的落实，水电事业得到快速发展。2004 年，全国水电装 机达到 1.08 亿千瓦，占全国总装机容量的 24.55%；水电年发电量 3038 亿千瓦时，占总发电量的 14.2%。

2、与此同时，水电站水库调度技术也得到了较大发展，初步形成的国家电网水库调度自动化 系统，为各级调度进行科学的水库调度发挥了积极作用。 各级调度机构树立科学发展观，积极落 实国家能源政策，克服电力短缺、水库总体来水持续偏枯等不利影响，积极开展水库经济调度、水 库群优化调度和水火联调等经济运行工作，合理安排、及时调整电网和水电厂运行方式，取得了明 显的经济和社会效益。 本次会议共收到涉及水库调度专业论文共 29 篇，比上届增加了 4 篇，经过专家评审，有 19 篇入选本次会议。入选论文内容覆盖三峡水库调度，如三峡水力枢纽围堰发电期水文预报分析和 水位控制策略和三峡梯级与清江梯级水电站群联合调度补偿效

3、益分析 ，水文预报理论和应用， 如东北和甘肃调度人员结合实际工作研究撰写的周期谱分析理论的建立与预报应用和黄河上 游流域 90 年代以来水量减少的原因分析 ，水库调度自动化建设，如一体化预报调度应用软件平 台体系研究和基于 Web Services 的水库调度自动化系统设计 ，以及水电与电力市场和气象在 水库调度工作中的应用等，这些论文从一个侧面反映了近两年本专业发展的动态及存在的问题 二、 水库调度工作和技术发展成效显著 1、水电经济调度工作取得新的成绩、水电经济调度工作取得新的成绩 近年来，各级调度机构树立科学发展观，积极落实国家能源政策，克服近两年来水总体较枯 的不利影响，加强水情预测与

4、分析工作，充分发挥市场的调节作用，精心安排、及时调整电网和水 电厂运行方式，大力开展水电经济调度工作，科学调度水库，尽力缓解电网供电紧张局面，取得了 明显的经济和社会效益。2004 年，国家电网内水电节水增发总电量超过 60 亿千瓦时，水能利用提 高率达到 6%，为缓解电力供需矛盾，节约煤炭资源，提高国家电网公司和各发电企业的经济效益， 实现经济可持续发展做出了积极的贡献。 第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 - 2 - 2、初步形成了国家电网水调自动化系统网络、初步形成了国家电网水调自动化系统网络 随着国家电网公司国调中心水调自动化二期系统的投运

5、，实现了国调与东北网调、华中网调 （含湖南省调、四川省调） 、西北网调（含甘肃省调） 、福建省调和三峡梯调水调自动化系统的联网 运行，初步形成了国家电网水调自动化系统信息网络，标志着国家电网公司水调自动化工作进入了 一个新的历史阶段。目前，华东网调、浙江省调、江西省调和重庆市调水调自动化系统正在紧张的 招标或建设中，预计到 2006 年汛前，一个覆盖水电比重较大电网的国家电网水调自动化系统网络 将正式建成和联网运行。加上南方电网已经运行的水调自动化系统，全国水电比重较大的电网都建 起了水库调度自动化系统，将在保证电网安全经济运行、保证水电站防洪安全以及节水增发水电等 方面将发挥更重要的作用。

6、在新技术应用方面，各系统在建设和改造时积极应用成熟的先进技术，不断扩展系统功能。 通过多阶层技术、双网技术、GIS 技术等先进技术的应用，实现了水调系统的可组态性和网络可分 布性、高级应用和水调平台系统一体化、全面用户管理、多机多进程备用、更大范围的信息集成、 人机界面直接生成 Web 页面等功能，使电网水调自动化系统的安全性、可靠性和实效性得到进一步 提高。2004 年 2 月，福建电网水调自动化系统高级应用软件（福建电网水电站群发电优化调度决策 支持系统）通过省级鉴定，并获得 2004 年度中国电力科技三等奖，标志着我国电网水调自动化系 统的高级应用跨上了新台阶。 为规范国家电网公司各水调

7、自动化系统的运行管理，提高系统运行的可靠性，2004 年国调中 心还制订和颁发了“国调水调自动化系统运行管理规定（试行） ” ，对于提高水调自动化系统运行管 理水平起到了很好的促进作用。另外，国调中心还会同有关网省调以及高校、科研单位，在总结已 开发的水调高级应用软件成果的基础上，进一步开展水调高级应用软件的研究和规范工作 ，提高 水调自动化系统在防洪、发电以及优化资源配置等方面的应用、决策水平。 水电站水情自动测报系统是电网水调自动化系统的基础和重要组成部分。近年来，随着电力体 制改革的不断深入，厂网分开的新格局给电网水调自动化的管理工作提出了新的课题。为保障电网 水调自动化系统的正常运行，

8、 各级调度机构及时调整工作方法， 继续加强对厂站端水情信息的管理。 在会同各发电集团继续开展水电站水情自动测报系统实用化工作的同时， 各电网还因网、 因地制宜， 积极开展考核、培训和交流等工作，全面推动水情自动测报系统管理和应用水平的提高。目前，电 力系统内多数大中型水电站的水情自动测报系统的性能都达到了实用化要求，为电网水调自动化系 统的安全可靠运行奠定了基础。 3、 水库优化调度理论取得新的进展水库优化调度理论取得新的进展 随着科学技术的进步、 系统工程理论及计算机技术的发展， 水库优化调度理论得到了较大发展。 第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集第二十九届中国电网调度运行会收录论文全

9、集 - 3 - 随着对水库调度研究的深入，人们逐渐认识到，水库调度模型中的目标函数应该考虑三个方面，即： 用水的效率、用水的可靠性和用水的持续性。用水的效率指调度期内发电效益最大化，用水的可靠 性指保证未来的发电效益不低于某一水平值，用水的持续性则是指获得最大的累积发电效益。基于 这一出发点，文献3针对梯级水库之间滞时水流的效益问题，建立了短期调度的平稳周期模型和 过渡优化模型。这一模型被成功地应用于福建电网水库群的短期优化调度当中。 水库（群）的发电调度问题本质上是一个高度非线性的数学规划问题，并且，随着库群规模的 增大，其解空间变得极其庞大且无规则。因此，如何在可接受的计算时间内获得最优的

10、或满意的调 度计划，一直是水库（群）优化调度方法领域的难点。近年来，模糊决策、神经网络、专家系统、 遗传算法、混沌学及多目标风险控制理论等被广泛应用到水库调度研究中，极大地促进了水库调度 理论的发展。特别是近年来，把系统辩识思想运用到了水库调度研究中，将不同类型优化方法有机 结合，如随机动态规划与常规调度方法相结合、智能搜索算法与常规搜索算法相结合等，发挥不同 方法各自的优点，提高求解效率，为水库调度研究提供了一个新的理论框架。 水库优化调度方法在理论研究日渐成熟和完善的同时，更注重与生产实际相结合，注重研究成 果向生产实践的转化，以弥补理论研究与实际应用的“鸿沟” 。许多研究成果从生产需要和

11、具体问 题着手，研究探讨适合某一具体河流或区域的、简便实用的、并为生产管理者所接受的水库调度模 型及应用方法，使产、学、研在水调专业领域得到更加紧密的结合。如程春田等研究人员结合桓仁 水电站优化调度问题,研究了水电站优化调度的遗传算法；伍永刚、王金文等结合福建电网库群优 化调度问题，探讨了二倍体遗传算法与直接搜索算法集成的求解方法。 4、水库洪水调度技术取得新的进展、水库洪水调度技术取得新的进展 我国是一个洪涝灾害较严重的国家，大部分水电站水库都有防洪任务，且设有共用库容。随着 国民经济的发展，防洪与兴利之间矛盾更加突出，原没有防洪任务的电站，也开始要求承担部分防 洪任务。因此如何科学、准确的

12、预报洪水，对于最大限度的发挥水利工程防洪减灾、兴利除害的作 用具有重大意义。近年来，日益增长的用水需求与有限的水资源之间的矛盾日益突出，人们对洪水 的认识也发生了较大变化，认识水平不断提高，如何在防御洪涝灾害的同时，把洪水作为一种资源 更好地利用起来，最大限度地除害兴利，给水库调度工作设立了更高的目标。通过电力、水利等部 门的共同努力，在广大科研、教学和运行管理部门的共同努力下，水库防洪调度技术也取得新的进 步，特别是以汛期动态控制水库汛限水位为突破的洪水调度技术正在越来越多的地方展开试点工 作，且取得了良好的成效。 5、水库调度与电力市场的研究进一步深入、水库调度与电力市场的研究进一步深入

13、随着我国电力体制的改革和电力市场的发展，水电如何参与电力市场，水库调度如何适应电力 第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 - 4 - 市场发展的问题一直是人们关注和研究的重点。一些专家和学者，包括运行管理人员对水电与电力 市场的关系、水电如何参与电力市场竞争、水电报价策略、竞争的特点等都作了大量的研究。如文 献2研究了一种基于预测电价的水电站的报价方法，探讨了水库优化用水计划与报价实现的关系， 给出了一种水库用水优化计划转化为出力-报价形式的方式。但鉴于我国目前电力市场发展的情况 和水电的特殊作用和地位，在目前模拟运行或试运行的电力市场中，水电都没有

14、实际参与电力市场 的竞价，也就是说，水电目前还没有真正参与到电力市场中，因此许多研究成果仍停留在理论阶段。 特别是由于在即将建设的华中和南方电力电网电力市场中将考虑水电参与电力市场竞价，因此，有 关水电如何参与电力市场的问题正逐步加大研究的力度。 三、存在的问题及今后的任务和技术发展方向 在广大水库调度工作者的不懈努力下，水库调度工作和技术取得了一定的进步，但无论是管理 水平和技术发展都存仍在一些问题。特别是随着电力体制改革的深化和发展，厂网分开和电力市场 化改革的深入，如何进一步加强和规范电网和调管水电站的水库调度运行工作，开发研究新的水库 调度理论和技术，适应电力体制改革的需要，确保电网安

15、全稳定运行，都是我们新时期面临的重要 任务。 1、进一步加强水库调度专业管理和技术监督工作。、进一步加强水库调度专业管理和技术监督工作。 在厂网分开，竞价上网的新形势下，水电厂和电网的生产关系和资产关系发生了根本的变化， 但调度关系没有变化，电网“统一调度，分级管理”的原则没有变化，只是水库调度管理的难度不 断增加。为保证水电厂和电网的安全稳定运行，保证水能资源的合理利用，保证国家能源政策的落 实， 必须进一步加强水库调度专业管理和技术监督工作， 积极探索和推广水电站经济运行考核机制。 要以正在广泛开展的调度系统同业对标工作为契机，建立科学的水库经济调度评价方法，加强管理 与考核，深化水库调度

16、专业工作。另外，根据电网运行的需要，还要加强小水电的管理工作，保障 电网的安全稳定运行 2、加快水电进入电力市场的理论研究、加快水电进入电力市场的理论研究 随着我国经济体制改革的不断深入和以政企分开、网厂分开、竞价上网为主要内容的电力工业 改革的逐步推进，电力市场化工作正稳步推进。东北和华东电力市场已开始试运行和模拟运行，华 中和南方电力市场也在积极的筹备中。尽管在东北和华东电力市场中，水电都没有参与市场竞争， 但在积极筹备的华中和南方电力市场中，将考虑水电作为市场成员参与市场竞争。那么，水电如何 进入电力市场，如何参与报价的问题是目前面临的一个亟待解决的课题。 由于水电站具有不同于火电厂的特殊性，如水库径流的随机性所导致的水电站电量的不确定 第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 - 5 - 性、在一定时间段中水库来水量的有限性所导致的电量的有限性和梯级电站之间水力联系的特殊 性，为了保证在竞价上网中能实现水资源的优化利用，有利于电力市场的健康发展，还有必要对市 场条件下的水库优化调度理论及实现方法的一