Задача расчета и анализа оперативного водно- энергетического баланса ГЭС «Оперативный баланс ГЭС»

Назначение задачи Задача «Оперативного водноэнергетического баланса ГЭС» решается на уровне СО-ЦДУ ЕЭС и предназначена : для расчета среднесуточных водноэнергетических режимов работы ГЭС; прогнозирования суточной и недельной выработки электроэнергии ГЭС Волжско-Камского каскада на заданный период планирования (от недели до квартала);

Результаты решения задачи суточная и недельная выработка электроэнергии ГЭС; отметки водохранилищ на конец планируемых суток, недели, являются исходной информацией и интегральными ограничениями по гидроресурсам при решении задач краткосрочного планирования суточных и недельных режимов ЕЭС России и оперативной коррекции режимов до конца суток.

Состав ГЭС Расчет оперативного водного баланса на уровне СО-ЦДУ ЕЭС выполняется для следующих ГЭС Волжско-Камского каскада: Иваньковская ГЭС, Угличская ГЭС, Шекснинская ГЭС, Рыбинская ГЭС, Нижегородская ГЭС, Чебоксарская ГЭС, Камская ГЭС, Воткинская ГЭС, Павловская ГЭС, Нижнекамская ГЭС, Волжская ГЭС, Саратовская ГЭС, Волгоградская ГЭС

Периоды расчета Задача «Оперативный баланс» позволяет выполнять расчет суточных показателей ГЭС на период вплоть до 3 месяцев. Расчетный период может включать сутки факта и сутки плана. При этом можно варьировать как количеством принимаемых во внимание фактических суток, так и количеством дней, на которые выполняется планирование.

Алгоритмы имитационного расчета режима ГЭС по заданным параметрам Режимы расчета : по уровням водохранилищ, по расходам в нижний бьеф, по выработке 1.Объемы водохранилищ на начало и конец интервала определяются подбором по х-ке Zвб(i,j )= F ( W(i,j )), Zвб(i+1,j )= F ( Wi+1,j) 2. Выполняется pасчет pасходов из водохpанилища и pасходов в нижний бьеф: Qв(i,j)=(W(i+1,j) - W(i,j))/(T(i)*0.864*(10-4)) Qнб(i,j)=Qp(i,j)-Qв(i,j) - Qисп(i,j)+ Qвл(i,j) 3.Вычисляется турбинный расход ГЭС : Qгэс(i,j) = Qнб(i,j) - Qхол (i,j), при Qхол (i,j) >0 4. Выpаботка ГЭС может быть вычислена по одному из заданных алгоpитмов: - по заданным удельным pасходам : Э(i,j)=Qгэс(i,j)/Qуд(i,j), - подбором по хаpактеpистике Na=F(Qгэс,H) определяется среднеинтервальная мощность, и далее выработка как Э(i,j)= N(i,j)* T(i)* Kрег(i,j), где Крег(i,j) – коэффициент суточного регулирования

Алгоритмы оптимизации среднесуточных водноэнергетических режимов ГЭС Целевая функция: F(x) = Nгэсij (x)k сутijti max, i j x где i - номер календарных суток в месяце j - порядковый номер ГЭС в каскаде (сверху вниз) Технологические ограничения: по уровням водохранилищ на начало и конец суток, Z вбi,j m in Z вб i,j Zвб i,jmax (1) по интенсивности сработки-наполнения водохранилищ за сутки, Z вбi,j m in Z вб i,j Z вб i,jmax (2) по среднесуточным расходам воды в нижние бьефы, Qнб i,j m in Qнб i,j Qнб i,jmax (3) интегральные ограничения по средним за контрольный период расходам воды в нижний бьеф, включая период факта: Qнб средн. i,j m in Qнб средн. i,j Qнб средн. i,jmax (4) по отметке водохранилища на конец периода Zвб конj =Zвб зад j (5) Система ограничений (1)-(5) на показатели режима ГЭС определяются «Основными правилами использования водных ресурсов водохранилищ» и решениями ФАВР

Технологическая схема решения задачи Гидрологические прогнозы Водноэнергетический расчет по заданным параметрам Выбор схемы каскада, определение периода расчета и варианта расчета Описание схемы каскада Характеристики ГЭС Режимные ограничения Водноэнергетически е показатели Определение состава показателей, отображаемых технологу по каждой ГЭС Контроль полноты информации и дорасчет водного баланса ГЭС для суток факта Выбор режима расчета Оптимизация водноэнергетических режимов ГЭС Анализ отклонений от ограничений Чтение и подготовка исходных данных Запись результатов расчета в БД Формирование отчетных документов

Состав входной и выходной информации Исходными данными для задачи «Оперативного баланса» являются: Список каскадов ГЭС; Список ГЭС; Схемы каскадов, описывающие каскадные связи ГЭС; Характеристики ГЭС и водохранилищ; Времена добегания ГЭС; Информация макета 017 Оперативные показатели по режимам ГЭС; Гидрологические прогнозы; Режимные и водохозяйственные ограничения; Результаты ранее выполненных расчетов. Результатом работы задачи «Оперативного баланса» является водно- энергетический баланс ГЭС Волжско-Камского каскада на планируемый период с разбивкой по суткам, который можно сохранить как один из вариантов.

Выбор каскада, определение периода расчета и варианта расчета Определение состава показателей, отображаемых технологу по каждой ГЭС, выбранного каскада Задание времен добегания по каждой ГЭС, выбранного каскада Элементы пользовательского интерфейса

Выполнение дорасчета факта и расчета водно-энергетического баланса ГЭС, выбранного каскада, для суток плана Анализ зависимостей показателя от времениАнализ зависимостей показателя от показателя

Главное окно выполнения расчета оперативного водного баланса ГЭС

Практический алгоритм прогноза qуд qуд = qудф * (Zвбф – Zнбф – dHф) / (Zвб – Zнб – dH)

Информационно-аналитический поиск показателей Интервалы поиска: Критерии поиска: День Месяц Декада Значение показателя Мин. значение Макс. значение Сред. значение