Планирование режимов работы гидроэлектростанций в условиях недостатка гидрологической информации

• Автор: Исмагилов, Тагир Салаватович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 232 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Анализ состояния проблемы и постановка научно-технических задач 12 Е1 Общий обзор методов прогнозирования. Классификация и анализ эффективности
1.1.1. Методы прогнозирования, основанные на экспертных оценках
1.1.2. Детерминированные методы прогнозирования
1.1.3. Недетерминированные методы прогнозирования
1.2 Прогнозирование в гидрологии
1.2.1 Прогнозирование на основе исследований закономерностей движения речного потока
1.2.2 Методы прогноза стока по данным о запасах воды в русловой сети
1.3 Виды регулирования речного стока
1.4 Моделирование в гидроэнергетике
1.4.1 Обзор видов моделирования
1.4.2 Математическая модель гидроэлектростанции
Выводы по первой главе и постановка задач исследования
Глава 2 Прогнозирование приточности рек
2.1 Краткосрочное прогнозирование приточности рек на основе статистической информации и прогноза осадков на площади водосбора
2.2 Краткосрочное прогнозирование приточности рек на основе статистической информации и данных об уровнях рек выше по течению от наблюдаемого
створа
Выводы по второй главе
Глава 3 Моделирование и планирование работы гидроэлектростанций
3.1 Моделирование ГЭС
3.2 Планирование работы ГЭС
3.2.1 Алгоритм предпаводковой сработки водохранилища

3.2.2 Алгоритм формирования графика пропуска паводков
Выводы по третьей главе
Глава 4 Разработка программного обеспечения и выполнение эксперимента на примере Павловской, Юмагузинской и Нугушской водохранилищ
4.1 Общее описание гидроузлов и их моделирование
4.1.1 Павловское водохранилище
4.1.2 Юмагузинское водохранилище
4.1.3 Нугушское водохранилище
4.2 Разработка программного обеспечения на основе моделей ГЭС и алгоритмов планирования
4.3 Экспериментальное исследование разработанных положений
4.3.1 Экспериментальные исследования точности методов прогнозирования приточности рек
4.3.2 Экспериментальное подтверждение адекватности модели гидроэлектростанции
4.3.3 Экспериментальное подтверждение работоспособности алгоритмов
планирования работы ГЭС
Выводы по четвёртой главе
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Развитие современной экономики не представляется возможным без устойчивого и эффективного функционирования одной из её фундаментальных отраслей - энергетики. Недостаток энергоресурсов на рынке может существенно замедлить рост промышленности и экономики в целом. В то же время способность энергетики своевременно покрывать возникающие запросы позволяет в полной мере раскрывать потенциал роста энергозависимых отраслей промышленности.
Одним из аспектов устойчивого управления любой отраслью, в том числе и энергетикой, является планирование деятельности с учётом достижения поставленных целей [18,19]. Этот аспект имеет место на всех уровнях и временных интервалах. Например, в масштабах страны требуется наличие некой энергетической стратегии - плана развития энергетики на долгосрочный период. В масштабах конкретной электростанции даже на краткосрочный, суточный интервал времени необходимо планирование нагрузки [8,31,51,3].
В основе всего процесса планирования в явном или неявном виде лежат прогнозы различных значимых факторов, к примеру, таких как спрос на электроэнергию, динамика цен на энергоресурсы, надёжность оборудования, природные явления и т.д. вплоть до геополитических [97,33]. От качества выполнения этих прогнозов существенно зависит и успешность управления.
Особенно важна задача прогнозирования в гидроэнергетике. Поскольку её главным и единственным энергоресурсом является энергия масс воды, то ей помимо всего присуще значительное влияние природных явлений, связанных с движением вод на суше. Таким образом, гидрологические прогнозы играют громадную роль в осуществлении хозяйственной деятельности гидроэнергетики.
Обеспечение энергетики гидрологической информацией и прогнозами осуществляется в период проведения комплекса работ по строительству и во

воды в русловой сети, их распределение может существенно отличаться, что отражается на формировании стока и расходах на прогнозируемом створе.
Таким образом, прогноз расходов согласно этому методу основывается на использовании приближенного уравнения водного баланса:
Т+т 74/
^Н^^Т+^ЧМ, (1.32)

где ^TJQнAt - сток через нижний створ выбранного участка реки от момента

времени Т (дата выпуска прогноза) до момента времени Т + т; 1¥г - запас (объём) воды в русловой сети выбранного участка реки в момент выпуска

прогноза; - приток воды в русловую сеть в пределах данного участка

реки за период от Г до Т + т [29].
При ряде допущений (1.32) может быть записан в несколько упрощённом виде как:
Й„»Ж) (1.33)
где - запасы воды в той части русловой сети, с которой вода достигает замыкающего створа за интервал времени от / до / + г [74].
В первом приближении объём воды на участке между двумя створами равен произведению среднего расхода на время добегания:
ш -Ой±Я*т (1.34)

где 02 - расходы соответственно в верхнем и нижнем створах.
Для участка, на котором впадает крупный приток (рис. 1.9), объём воды вычисляет по формуле:
^4-2-3 = ^ +^2 + С>3-4 (1-35)
где ¥ - среднее время добегания между створами 2 - 4 и 3 - 4; 04 - расход в нижнем створе [74].