Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học vận hành tối ưu hệ thống bậc thang hồ chứa thuỷ điện trên sông Đà trong mùa cạn

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VẬN HÀNH TỐI ƯU HỆ THỐNG BẬC THANG HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN TRÊN SÔNG ĐÀ TRONG MÙA CẠN

Ngành:

Xây dựng công trình thủy

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu cơ sở khoa học vận hành tối ưu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện trên sông Đà trong mùa cạn" tập trung giải quyết vấn đề cấp bách về vận hành tối ưu các hồ chứa thủy điện trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Hiện nay, các quy trình vận hành liên hồ chứa chủ yếu tập trung vào mùa lũ và an toàn công trình, trong khi mùa cạn chưa có nguyên tắc cụ thể để tối ưu lợi ích tổng hợp. Đề tài nhấn mạnh sự cần thiết của việc nghiên cứu chế độ vận hành tối ưu, đặc biệt trong mùa cạn, do đây là bài toán phức tạp và chưa được giải quyết đầy đủ.

Mục tiêu chính của luận án là nghiên cứu cơ sở khoa học, xây dựng mô hình toán tối ưu điều tiết phát điện và cấp nước cho hệ thống bậc thang thủy điện, nhằm hỗ trợ quyết định vận hành. Luận án cũng phân tích các tiêu chuẩn tối ưu có xét tới nhiệm vụ cân bằng hệ thống điện để nâng cao hiệu quả lợi dụng tổng hợp, đảm bảo cấp nước ổn định và an toàn hạ lưu. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào bài toán mô phỏng và tối ưu vận hành trong thời kỳ mùa cạn, áp dụng kiểm nghiệm cho bậc thang thủy điện Sơn La – Hòa Bình trên sông Đà, không bao gồm nhiệm vụ phòng lũ.

Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc phát triển thuật toán quy hoạch động hai chiều (DP-DP) để giải quyết bài toán vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa bậc thang, từ đó giảm đáng kể khối lượng tính toán và thời gian thực hiện. Luận án đã xây dựng mô hình và phần mềm tính toán tối ưu vận hành cho cấu trúc bậc thang đơn, áp dụng thành công cho hệ thống hồ chứa Sơn La – Hòa Bình. Đặc biệt, tiêu chuẩn lợi ích điện năng có xét chế độ làm việc của các trạm thủy điện trong cân bằng phụ tải của hệ thống điện đã được đưa vào mô hình, mang lại tính hợp lý và hiệu quả cao cho việc vận hành tối ưu. Kết quả cho thấy hiệu quả kinh tế tăng khoảng 4-5% so với thiết kế thông thường và đề xuất sử dụng tiêu chuẩn hiệu ích điện năng lớn nhất (B→max). Luận án cũng xây dựng được biểu đồ điều phối tối ưu và quỹ đạo mực nước chỉ dẫn cho Sơn La – Hòa Bình, làm cơ sở cho việc vận hành thuận lợi và duy trì quỹ đạo gần tối ưu.

Mục lục chi tiết:

Luận án gồm 136 trang, 18 bảng, 23 hình vẽ và 81 tài liệu tham khảo. Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm 3 chương:

• Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu trong lĩnh vực vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện.
• Chương 2: Cơ sở khoa học vận hành tối ưu bậc thang hồ chứa thủy điện
• Chương 3: Nghiên cứu chế độ vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện sông Đà trong mùa cạn.