长江上游梯级水库联合调度风险利益补偿机制研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxqminibear
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水库群在水资源管理和调控中发挥着关键作用,随着流域梯级水能资源的开发,水库群的合理运行是提升流域综合效益,实现水资源可持续利用的重要手段。而在联合调度过程中水库间由于调蓄作用不同会产生风险补偿效益,如何对风险补偿效益进行合理分摊则关系到水库联合运行的稳定性,因此需要系统研究水库群风险利益补偿机制,平衡水库之间的利益关系。本文以长江上游水库群为研究对象,基于各相关水文站1956~2011年的旬径流资料,通过水库群风险利益补偿机制、水库群发电优化调度及水库群风险补偿分析三方面对水库风险利益补偿问题进行研究,研究成果如下:水库群风险利益补偿机制研究,从风险利益补偿的理论基础、补偿原则、补偿内容及实施框架四部分构建风险利益补偿机制,通过水资源价值理论及经济外部性理论阐述水库补偿效益的产生,并根据水库实际运行情况提出“按劳分配”、“利益共享”、“谁受益,谁补偿”、“协商参与”、“激励相容”以及“风险分摊”六个分摊原则。在此基础上从风险补偿主、客体判别标准及权责义务界定、风险补偿标准核算、补偿实施方式及补偿实施相关政策建议四部分构建风险利益补偿效益实施框架。水库群发电优化调度研究,采用熵权法对长江上游干支流代表性水库群进行筛选,将优化发电量作为调度目标建立水库群联合调度数学规划模型,采用GAMS(General Algebraic Modeling System)软件进行求解,得到各水库在单独运行、子梯级联合运行和水库群联合运行发电量优化结果。结果表明,子梯级和水库群联合运行方案下水库群理论发电量相比单独运行分别增长43.8亿kW·h和101.24亿kW·h,多年平均弃水量分别减少154.44亿m3和446.65亿m3。此外,通过对比GAMS多种内置求解器,DICOPT(Discrete and Continuous OPTimizer)在水库发电优化模型的求解更为稳定,寻优能力更强。水库群风险补偿分析研究,提出基于改进Shapley值的梯级子联盟-单库两阶段风险补偿计算方法,设计不同蓄水起始时段以及发电破坏情形,分析水库群风险补偿比例的变化情况。在各蓄水方案中,水库群风险补偿比例较为稳定,补偿主要集中在边际贡献及规模较大的水库,其余水库分摊比例较小;在发电破坏情形中,单库分摊时子联盟成员的补偿分摊比例主要随着调度风险变化;梯级子联盟分摊时上游水库的风险补偿比例与发电破坏严重程度基本呈同趋势变化,下游水库的风险补偿比例受边际贡献及调度风险的影响而出现不稳定波动。
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