年水库运行调度试卷B答案

2010年秋季学期《水库运行调度》课程考试试卷(B卷)答案一、填空题(每空1分，共20分)1.蓄洪作用、滞洪作用2.兴利标准、防洪标准3.自由泄流、固定下泄、补偿调节4.降低5.水库调度图6.水文补偿效益、库容补偿效益7.从小到大8.流量联系、水头联系10.固定供水、变动供水11.偏高12.7二、名词解释(每题5分，共25分)1.保证出力：水电站在多年运行期间所能提供的具有一定保证率的电力，或者说，是相对于设计保证率的供水期的平均出力。2.动库容：回水曲线与坝前水位水平面间的库容称为楔型库容，它与坝前水位下的静库容之和，总称为动库容。3.校核洪水位：当发生大坝校核标准设计洪水时，水库坝前所达到的最高水位。4.决策变量：决策是从某一个状态演变到下一个阶段某种状态的一种选择，描述这种选择的变量称为决策变量。5.库容系数：水库兴利库容与其坝址断面处的多年平均年径流量的比值，是表明水库调节径流能力大小的一个指标。三、简答题(共22分)1.水量平衡可表示为水库的水量平衡方程，即在某一段时间△t内，入库流量减去出库流量，应等于该时段内水库蓄水量的变化，可表示为：12122122QQqqttVV；(4分)动力平衡可由水库蓄泄方程q=f(V)或蓄泄曲线q-V曲线来体现。(4分)2.补偿调节的主要目的是提高水电站群总的保证出力，并使其年内甚至多年的出力过程尽量均匀，以增加其替代火电容量的效益。(6分)3.最优性原理：无论过去的状态和决策如何，相对于前面的决策所形成的状态而言，余下的决策序列必然构成最优子策略。也就是说，一个最优策略的子策略也是最优的。(4分)在水电站发电优化调度中，由逆序递推方程**11()max[(,,)()]ttttttttBZBZQCBZ可知，总效益由两部分组成：面临时段的效益(,,)ttttBZQC和余留期（t+1~T+1）最大效益*11()ttBZ，*11()ttBZ体现了以1tZ为初始状态的余留时期子调度过程必然也是最优调度过程。(4分)四、论述题(共33分)④立即减小出力方式，使水库水位经过Δt后很快回蓄到下基本调度线上，这样破坏时间较短。(4分)⑤后期集中减小出力方式，该方式持续按保证出力工作，直到死水位，以后按天然来水流量工作，该方式如后期来水很少，将引起集中的严重破坏。(4分)⑥均匀减小出力方式，均匀减小出力至供水期末，该方式使正常工作均匀破坏，破坏程度小，降低调度线一般按此种方式绘制。(4分)2.目标函数:1maxmaxTTtttttittBACQHt约束条件:包括水量平衡约束、水库蓄水位约束、水库下泄流量约束、电站出力约束、非负约束等。等式约束：　tttttttSQq)(VV1不等式约束：min,max,min,max,min,max,11tttttttttttttQQQVVVNNNVVVQQQ所以变量0（非负约束）（5分）粒子个体的位置向量X的元素为水库各时段末水位(Z1,Z2,…ZT)（3分）速度向量V的元素为各时段末水位的涨落速度（3分）3.（根据步骤给分，共10分）（1）基本调度线和保证出力区基本调度线分为上基本调度线（防破坏线）和下基本调度线（限制出力线）。它们之间的区域称为保证出力区，实际蓄水位落到此区，水电站按保证出力工作。它们体现了设计来水条件下水电站保证运行方式及相应的调度规则。(2分)（2）加大出力线和加大出力区在上基本调度线以上按照各时刻同样的加大出力比例绘制的调度线称为加大出力线，如取基本调度线所对应的保证出力的1.1、1.2倍……，可给出一组加大出力线，最大的一条称为防弃水线。上基本调度线以上到防弃水线之间的区域称为加大出力区。实际蓄水位落在此区，水电站按加大出力调度线的流量工作。加大出力线是体现多水条件下对水库多余水量的合理利用方式及相应的调度规则。(2分)（3）防弃水线和预想出力区最大的一条加大出力线称为防弃水线。防弃水线以上的区域称为预想出力区。实际蓄水位落在此区，为减少弃水，水电站应按预想出力全流量工作。(2分)（4）降低出力线和降低出力区在下基本调度线以下，按照各时刻同样的降低出力比例可绘制一组降低出力线，例如取下基本调度线所对应的保证出力的0.9、0.8倍……。下基本调度线以下为降低出力区。实际蓄水位落到此区,可按降低出力线的流量工作。降低出力线是体现水电站在特枯水条件下水库蓄水又不足时，水电站正常工作合理破坏的方式及相应的调度规则。(2分)（5）防洪调度线及防洪限制区该区是为拦蓄设计洪水，消减最大洪峰流量，在满足水库及下游安全的前提下合理利用防洪库容所拟定的调度线与调度区(即各时期防洪限制水位，汛限水位约束了发电蓄水高程)。(2分)