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人民黄河 2023年第10期45卷 151-157页

作者：陈子豪李莹莹董国涛黑河黄藏寺水利枢纽工程建设管理局甘肃兰州730030 黑河水资源与生态保护研究中心甘肃兰州730030

黄藏寺水库是黑河上游首座综合利用型水库,在青海省新能源政策支持下,配套建设光伏电站,形成水电、光电复杂互补系统。采用PVsyst软件完成100 MW光伏电站设计,提出以出力曲线波动次数、最大出力变幅和出力占比为指标的日出力聚类方法。... 详细信息

黄藏寺水库是黑河上游首座综合利用型水库,在青海省新能源政策支持下,配套建设光伏电站,形成水电、光电复杂互补系统。采用PVsyst软件完成100 MW光伏电站设计,提出以出力曲线波动次数、最大出力变幅和出力占比为指标的日出力聚类方法。以提高水光互补系统出力稳定和梯级水电站发电效益为目标,建立黄藏寺水库日内优化调度模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解。结果表明,多云天气、梯级水电站调峰发电、黄藏寺水库装机容量和调度水量限制是影响水光互补系统出力稳定的主要因素;黄藏寺水库补偿光电出力时下泄流量产生小幅波动,补偿梯级水电站调峰发电时产生大流量来水过程,宝瓶河和龙首二级电站分别承担小幅波动稳流和莺落峡断面全天候平稳过流要求;水光互补模式对黄藏寺水库水电效益影响很小,稳定光电出力波动作用显著,但应进一步优化光伏电站容量配置。

关键词：黄藏寺水库水电光伏发电互补优化调度

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黑河黄藏寺水库调节库容分析论证

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人民黄河 2021年第12期43卷 105-108,114页

作者：杨丽丰杨永建李福生武见黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

黄藏寺水库是黑河干流控制性骨干调蓄工程,水库为多目标开发,供水对象涉及下游额济纳绿洲天然生态、国防科研、中游灌区灌溉及工业、生活、发电用水等,加之黑河中游具有地表水地下水多次转换、重复利用的特点,边界条件复杂,限制因素多,... 详细信息

黄藏寺水库是黑河干流控制性骨干调蓄工程,水库为多目标开发,供水对象涉及下游额济纳绿洲天然生态、国防科研、中游灌区灌溉及工业、生活、发电用水等,加之黑河中游具有地表水地下水多次转换、重复利用的特点,边界条件复杂,限制因素多,给水库调节库容论证带来了较大困难。按照“合理调配中下游生态和经济社会用水,提高黑河水资源综合管理能力,兼顾发电等综合利用”的水库开发任务,基于水库供水范围内黑河中下游地区不同需水特点和要求,根据水库运用方式,利用黑河二元结构水资源配置模型,进行了多方案、长系列径流调节计算。综合分析推荐黄藏寺水库调节库容采用2.95亿m^(3),能够满足实现黑河分水方案和供水、灌溉、发电的需要,助力黑河水资源综合管理提档升级。

关键词：调节库容论证黄藏寺水库黑河

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电网互联构想下的黑河上游水光互补初探

电网互联构想下的黑河上游水光互补初探

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2024（第十二届）中国水利信息化技术论坛

作者：马龙李莹莹陈子豪黑河黄藏寺水利枢纽工程建设管理局

黄藏寺水库是黑河上游首座在建龙头水库,但水库已承担黑河中下游地区水资源调度任务、上游梯级水电站调峰发电任务,受水量调度指标、装机容量和入库水量限制,水光互补优化调度空间极为有限。本文创新性提出电网互联构想下的黑河上游水... 详细信息

黄藏寺水库是黑河上游首座在建龙头水库,但水库已承担黑河中下游地区水资源调度任务、上游梯级水电站调峰发电任务,受水量调度指标、装机容量和入库水量限制,水光互补优化调度空间极为有限。本文创新性提出电网互联构想下的黑河上游水光互补系统,不改变黄藏寺水库在水调系统中的作用和地位的同时,将水库下游具有灵敏水力联系的5座梯级水电站并入光伏电站补偿电源,计及水光互补系统出力平稳、梯级水电站调峰发电双目标,建立针对不同调度时期的水光互补优化调度模型,模型采用NSGA-II算法求解。经验证,新型水光互补系统可充分发挥黑河上游"一库多级"联控联调优势,用较少水资源保证光电平稳并网,并将剩余可调度水量全部用于电网调峰发电,实现水能资源高效利用;调度期多云、晴天、阴雨典型天气条件下,水光互补时段黄藏寺水库下泄水量分别为88.19万m、72.57万m和67.83万m,模型实际运用中应重点结合短期天气预报,合理分配水光互补时段和调峰发电时段水资源用量;非调度期梯级水电站不再承担电网调峰发电任务,水光互补调节时间与调度期保持一致;新型水光互补系统可有效降低宝瓶河电站蓄水位变化幅度,通过初期蓄水位优化调整,可实现宝瓶河电站长期处于高水头发电运行状态。

关键词：电网水电黄藏寺水库水光互补多目标优化

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水利工程建设信息管理系统设计及应用

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水利技术监督 2023年第3期 59-64页

作者：李莹莹杨建顺陈子豪马龙蔡士祥黑河黄藏寺水利枢纽工程建设管理局甘肃兰州730030

为实现黄藏寺水利枢纽工程建设期多源异构数据的集中管理与轻量化展示,项目管理单位自主研发了基于Web的建设信息管理系统。系统总体架构采用C/S模式,开发中的功能模块采用B/S模式,降低了数据泄露风险的同时缩短了研发周期;系统基于HTML... 详细信息

为实现黄藏寺水利枢纽工程建设期多源异构数据的集中管理与轻量化展示,项目管理单位自主研发了基于Web的建设信息管理系统。系统总体架构采用C/S模式,开发中的功能模块采用B/S模式,降低了数据泄露风险的同时缩短了研发周期;系统基于HTML5前端技术、Krpano全景技术、Cesium地理信息技术和ECharts图表生成技术开发设计,实现了全景数据、地理信息、BIM模型、计量监测、视频监控和其他非结构化数据的自由搭配与立体化呈现。系统化的解决方案可为其他Web信息系统建设提供借鉴。

关键词：黄藏寺水库信息管理系统 Krpano Cesium

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黑河流域水资源调配方案优选与调度规则研究

黑河流域水资源调配方案优选与调度规则研究

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作者：徐士杰西安理工大学

学位级别：硕士

流经甘肃、内蒙古、青海的黑河,是我国西北地区的第二大内陆河。流域中游地区是甘肃省重要的粮食基地,其中张掖有“丝绸之路和今日欧亚大陆之要塞”的美称,素有“金张掖”的称誉。下游的额济纳旗地区广阔,其中有我国重要的国防科技基地... 详细信息

流经甘肃、内蒙古、青海的黑河,是我国西北地区的第二大内陆河。流域中游地区是甘肃省重要的粮食基地,其中张掖有“丝绸之路和今日欧亚大陆之要塞”的美称,素有“金张掖”的称誉。下游的额济纳旗地区广阔,其中有我国重要的国防科技基地,居延三角地带的额济纳绿洲,是保护当地人民生息的生命线,也是维持民族团结的的关键所在。黑河流域水资源稀缺,特别是从上世纪八十年代开始,中游地区的用水急剧增大,导致下游地区的用水一度减少,致使中下游地区间的用水矛盾激化,下游的生态环境退化严重。根据相关研究成果,现状年下游的绿洲面积较八十年代已经减少近一半。本文从缓解中下游间的用水矛盾出发,分析了黄藏寺水库建成前后,中下游地区用水保证率的情况,并制定了基于调配模型的不同用水情况的具体方案,运用评价模型对方案进行优选,在此基础上制定水库的调度规则,论文的主要内容和取得的主要研究成果如下:(1)对比分析了黄藏寺水库建成前后的中游灌溉和下游的生态保证率情况,得到水库建成后对黑河流域产生的积极效应,为分析黄藏寺建成后的运行提供科学依据。(2)运用调度模型和配置模型,对不同的分水用水情况进行分析,得到18个方案。制定了 6个初始指标,运用主成分分析法得到4个主要指标;采用熵值法、模糊物元法、投影寻踪法和非负矩阵法对方案集进行评价分析,对评价结果进行一致性分析;同时运用序号总和理论对不同方法的评价排序结果求和,得到最优方案。(3)分别采用调度图和调度函数的形式,来提取水库的调度规则,其中调度函数应用二元线性回归,BP神经网络提取。

关键词：黑河流域黄藏寺水库调度和配置模型调配方案评价调度规则制定

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黑河黄藏寺水利枢纽工程精细化调度研究

黑河黄藏寺水利枢纽工程精细化调度研究

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作者：陈子豪兰州交通大学

学位级别：硕士

我国西北内陆河流域气候干旱、水资源短缺,水是中游洪积平原经济发展的命脉,也是下游荒漠绿洲生命的源泉。中下游地区突出的水资源供需矛盾,使流域水资源精细化调度管理成为地区经济、社会、生态可持续发展的共识,而在流域上游修建大中... 详细信息

我国西北内陆河流域气候干旱、水资源短缺,水是中游洪积平原经济发展的命脉,也是下游荒漠绿洲生命的源泉。中下游地区突出的水资源供需矛盾,使流域水资源精细化调度管理成为地区经济、社会、生态可持续发展的共识,而在流域上游修建大中型水利枢纽工程是实现该共识的重要手段。黑河作为我国第二大内陆河,实现其水资源精细化调度管理具有重大意义,本文以黑河上游龙头控制性水利枢纽工程为研究对象,建立了面向绿洲生态、农业灌溉和水力发电的黄藏寺水库精细化调度模型。模型采用NSGA-II算法求解,可较为完整的刻画黄藏寺水库供水范围内的水资源供需关系,也为流域水资源管理者提供了切实可行的水库调度运行方式。最后根据长系列模拟运行结果,进一步提出了实现黑河流域水资源精细化调度管理所应采取的改进措施。主要研究内容如下:(1)剖析了西北内陆河流域水资源系统特点。从流域水循环过程出发,探索上游径流形成过程、中游水资源开发利用特点和下游生态输水影响因素,分析了人类活动对流域生态环境造成的不利影响,进而提出在西北内陆河流域开展水资源精细化调度的必要性和紧迫性,论述了开展流域水资源精细化调度研究的先决条件和关键问题,为构建西北内陆河流域水库精细化调度模型奠定了指导思想和理论基础。(2)构建了控制性水库为核心的水资源精细化调度模型。以黑河干流上游黄藏寺水库为研究对象,从数据准备出发,全面分析了基础模型建立、目标函数确立、约束条件设定、多目标优化算法选择和输出结果综合评价等多个重要环节,阐述了水库精细化调度模型的构建思路及求解方法,具有黑河流域水资源系统特点的同时,其整体思路也具有普适性,可为其它中小流域相关模型建立提供参考。(3)开展了黄藏寺水库供水范围内水资源配置研究。根据黄藏寺水库供水范围内各用水户输水特点,自上游至下游将用水户划分为水力发电、农业灌溉和绿洲生态三个供水单元,确定了农业灌溉和绿洲生态供水单元供水目标和供水时段,分析了黑河上游梯级水电站群理想发电运行状态。(4)建立了黑河上游区间补水模型和中下游河道输水效率模型,是黄藏寺水库精细化调度模型的重要组成部分。区间补水模型实现了利用黄藏寺水库入库径流量数据推算黑河上游、黄藏寺水库下游区间补水情况,有效延伸了水库对黑河上游地表径流的整体控制能力;河道输水效率模型则表明黑河中下游河道输水特征具有明显差异,具体表现为,黄藏寺水库可调度生态水量相同时,生态调度历时越长则中游河道输水效率越高、生态调度历时越短则下游河道输水效率越高,生态调度长距离输水过程则主要受中游河道输水特征影响。(5)分析提出了黑河水资源精细化调度的未来发展格局和研究方向。利用黄藏寺水库精细化调度模型,一是,可有效保证水库按照既定方案控制黑河中下游农业灌区用水全过程,为农业灌溉提供稳定水源、提高春灌和冬灌用水保证率、代替平原水库发挥灌溉调节功能,但农业灌溉调度精细化程度仍较依赖于黄藏寺水库入库径流量预报;二是,可有效保证水库按照环保部确定的生态流量下泄要求供给黑河下游额济纳绿洲生态用水,但仅靠农业灌溉用水间隙、采用“短时大流量”集中下泄的生态调度方式,输水损失严重且会对上游梯级水电站发电造成较大影响,应进一步探索农业灌溉与绿洲生态同步调度机制,挖掘黑河上游出山口水电站承担径流反调节功能的可能性。

关键词：黑河黄藏寺水库水资源精细化调度 NSGA-Ⅱ算法

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