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複雜水電站群多策略調度決策系統研究與應用技術應用案例本項目研究成果—複雜水電站群多策略調度決策系統於2017年4月通過了華電福建分公司組織的科技項目驗收，驗收後已作為正常運行設備，在中國華電集團有限公司福建分公司的集控中心及其管理的區域集控分中心安裝使用。運行期間，系統運行情況良好，調度決策準確可靠、查詢功能全面，響應速度快，而且開發人員根據現場調度人員的建議對系統部分運行界面、運行參數以及相關性能進行了進一步完善，使得系統更加滿足各水電站日常運行業務需求。

技術應用所解決的行業難點、熱點問題，必要性及重要意義

從經濟效益來說，自2017年4月運行至今，各梯級水電站群水電總發電量年均43.2億kWh，與歷史多年平均值相比，每年都有效提高了約1%~2%的發電量，通過對各梯級水電站的聯合優化調度，幾乎可以在不增加任何額外投資的條件下，獲得可觀的經濟效益；從管理效益來說，該系統可以快速、準確地為調度人員提供有力的決策支持，改變了以往調度人員僅憑經驗調度的狀況，且大大減輕了調度人員的勞動強度，進一步實現了水電廠集中化與精細化的調度管理，提高了管理效率；從環保效益來說，梯級水庫聯合調度有效提高了流域水能利用率，在一定程度上減少了煤電等一次性能源的發電量和電力生產對一次性能源的消耗，緩解日益緊張的能源壓力。

二、應用案例

1. 項目概述

本項目研究內容依託華電福建公司管理的三十餘座各類水電站，調節性能包含多年調節、年調節、季調節、日調節，小流域一庫多級等多種複雜類型。水電站地處丘陵山區，分布分散，颱風多雨，氣象條件複雜。

本項目以實現華電福建公司各流域梯級水能資源高效利用和優化配置為研究目標，分別以九龍江北溪流域的萬安溪-白沙年與多年調節梯級水電站、華安日調節水電站、鰲江流域的雙口渡季調節水電站、金溪及沙溪流域的一庫多級式梯級水電站等為研究對象，綜合運用物理成因分析、動態規劃、改進遺傳算法等研究技術，結合不同水庫的調節能力和調度需求，研究構建了適用於複雜梯級水電站群的多種梯級聯合優化調度圖與調度模型算法，採用研究成果，開發了複雜水電站群多策略調度決策系統，為調度人員提供有力的決策支持，並通過工程實際應用取得了可觀的經濟效益、管理效率和社會效益。

2. 主要效益

本項目研究成果—複雜水電站群多策略調度決策系統於2017年4月通過了華電福建分公司組織的科技項目驗收，驗收後已作為正常運行設備在華電福建集控中心和區域集控分中心投入生產運行。運行期間，系統運行情況良好，調度決策準確可靠，響應速度快，滿足各水電站日常運行業務需求。通過對複雜水電站群的聯合優化調度，與多年平均發電量相比，各梯級水電站群總發電量平均提高了約1%~2%，取得了顯著的經濟效益、管理效率和社會效益。

本項目成果是對複雜水電站群調度領域技術創新進行了深入研究和探索。項目成果注重將科技理論與生產相結合，實現科技成果與生產的轉化，強調電站特性與調度需求，成功研究出了多種具有普適性的優化調度算法與聯合調度圖，開發了複雜水電站群多策略調度決策系統，有效提升了水電站群發電調度的科技水平。項目成果可應用於複雜水電站群優化調度領域，對推進流域集控中心管理具有指導意義，對於氣象、水文、下墊麵條件類似並開展集控管理的複雜水電站群具有應用推廣價值，應用前景廣闊。

三、技術要點

1、創新開發了基於遺傳因子種群動態約束的改進遺傳算法，應用於梯級補償調度研究，繪製了蓄供水調度區間非定值的梯級電站聯合優化調度圖，優化了年、多年調節梯級水庫聯合調度。

2、 研究提出了考慮風險分析預測控制的梯級小流量補償優化調度模型，實現了具有調度前瞻性的補償流量調整，並可降低回蓄風險，為一庫多級式梯級水電站選擇合適的聯合優化調度方案提供可靠的決策支持。

3、採用降雨徑流關係與綜合退水曲線耦合模型繪製出了典型雨型的降雨徑流計算組合圖，為實現高水量利用率的水電站發電優化調度提供有效的來水預測參考。

4、研究開發了集多種優化發電調度算法與電站運行管理平台為一體的複雜水電站群多策略調度決策系統，提高了水電站運行管理效率與經濟效益。

四、應用前景

本項目研究成果可應用於複雜梯級水電站群聯合優化調度領域，對推進流域集控中心管理具有指導意義，同時成果本身具有普適性，涵蓋範圍廣，可以適用於對多種調節性能的梯級水電站組合，對於氣象、水文、下墊麵條件類似並開展集控管理的梯級水電站群，完全符合水電站的技術發展方向和使用需求，符合水電調度的技術發展方向以及互聯網信息化的應用需求，應用前景廣闊。