Nghiên cứu cơ sở khoa học vận hành tối ưu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện trên sông đà trong mùa cạn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI HỒ NGỌC DUNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VẬN HÀNH TỐI ƯU HỆ THỐNG BẬC THANG HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN TRÊN SÔNG ĐÀ TRONG MÙA CẠN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI HỒ NGỌC DUNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VẬN HÀNH TỐI ƯU HỆ THỐNG BẬC THANG HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN TRÊN SÔNG ĐÀ TRONG MÙA CẠN Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy Mã số: 62 58 40 01 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Hồ Sỹ Dự GS TS Hà Văn Khối HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Hồ Ngọc Dung i LỜI CÁM ƠN Trƣớc tiên, từ đáy lòng tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Hồ Sỹ Dự GS.TS Hà Văn Khối tận tình định hƣớng, bảo theo sát tác giả suốt trình học tập nghiên cứu Xin cảm ơn thầy dành nhiều công sức, trí tuệ thời gian tác giả thực luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn nhà khoa học Trƣờng có đóng góp quý báu, thiết thực thẳng thắn để tác giả hoàn thiện luận án Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo Đại học Sau Đại học, Khoa Công trình, Bộ môn Thủy điện lƣợng tái tạo trƣờng Đại học Thuỷ lợi tạo điều kiện thuận lợi mặt, hỗ trợ tác giả trình thực nghiên cứu Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy cô đồng nghiệp Bộ môn Thủy điện lƣợng tái tạo dành thời gian, công sức hỗ trợ tác giả hoàn thành Luận án Và sau cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bạn bè, đồng nghiệp gia đình sát cánh động viên, khích lệ, ủng hộ lớn tinh thần nhƣ vật chất cho tác giả suốt thời gian học tập nghiên cứu Tác giả xin trân trọng cám ơn ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TRONG LĨNH VỰC VẬN HÀNH TỐI ƢU HỆ THỐNG HỒ CHỨA BẬC THANG THỦY ĐIỆN .8 1.1 Nguyên lý chung vận hành hồ chứa thủy điện 1.1.1 Quản lý vận hành hồ chứa theo biểu đồ điều phối 1.1.2 Vận hành hồ chứa theo thời gian thực 1.2 Tổng quan phƣơng pháp xây dựng quy trình vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu .10 1.2.1 Phƣơng pháp mô 10 1.2.2 Phƣơng pháp sử dụng kỹ thuật tối ƣu hóa .14 1.3 Hiện trạng vận hành hồ chứa thủy điện hệ thống sông Hồng 30 1.3.1 Tổng quan nghiên cứu phục vụ vận hành công trình thủy điệnthủy lợi hệ thống sông Hồng thời kỳ mùa cạn .32 1.3.2 Các quy trình vận hành liên hồ chứa hệ thống sông Hồng .35 1.4 Định hƣớng nghiên cứu luận án 37 1.5 Kết luận chƣơng 40 CHƢƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC VẬN HÀNH TỐI ƢU BẬC THANG HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN .41 2.1 Khái quát toán tối ƣu đa mục tiêu 41 2.1.1 Hàm mục tiêu 41 2.1.2 Các phƣơng pháp giải toán tối ƣu đa mục tiêu 41 2.1.3 Lựa chọn phƣơng pháp tối ƣu hóa 43 2.2 Thiết lập toán vận hành tối ƣu hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện 44 2.2.1 Đặc điểm chế độ vận hành hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện 44 2.2.2 Thiết lập toán vận hành tối ƣu phạm vi nghiên cứu hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện 46 2.2.3 Cân nƣớc ràng buộc hệ thống 50 2.2.4 Không gian nghiệm tối ƣu .57 2.3 Xây dựng thuật toán quy hoạch động DP-DP hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện 58 2.3.1 (DP) Nguyên lý chung giải toán tối ƣu phƣơng pháp quy hoạch động ………………………………………………………………………… 58 iii 2.3.2 Thuật toán quy hoạch động DP-DP 60 2.3.3 Thuật toán quy hoạch động cho toán .63 2.3.4 Thuật toán quy hoạch động toán 67 2.3.5 Thiết lập sơ đồ thuật toán chƣơng trình tính toán 71 2.4 Kết luận chƣơng 76 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TỐI ƢU HỆ THỐNG HỒ CHỨA BẬC THANG THỦY ĐIỆN SÔNG ĐÀ TRONG MÙA CẠN .77 3.1 Hiện trạng quy hoạch xây dựng công trình hồ chứa thủy lợi- thủy điện hệ thống sông Đà 77 3.1.1 Vị trí địa lý 77 3.1.2 Hiện trạng công trình hồ chứa thủy lợi- thủy điện hệ thống bậc thang sông Đà 78 3.1.3 3.2 Nhu cầu dùng nƣớc hạ lƣu sông Hồng 79 Xây dựng mô hình toán vận hành tối ƣu hệ thống bậc thang thủy điện sông Đà 81 3.2.1 Cơ sở thiết lập toán tối ƣu 81 3.2.2 Thiết lập mô hình tối ƣu điều khiển hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện sông Đà 82 3.2.3 Thiết lập lƣới thực cho mô hình 102 3.3 Kết nghiên cứu tính toán điều tiết tối ƣu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện sông Đà 103 3.3.1 Các kịch tính toán .103 3.3.2 Kết tính toán .104 3.4 Xây dựng quy trình vận hành hệ thống bậc thang hồ chứa Sơn La- Hòa Bình ………………………………………………………………………………116 3.4.1 Cơ sở khoa học đề xuất điều khiển hồ chứa 116 3.4.2 Vẽ biểu đồ điều phối tối ƣu .118 3.4.3 Vận hành phát điện theo biểu đồ điều phối tối ƣu 119 3.5 Kết luận chƣơng 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .126 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1- 1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu 39 Hình 2- 1: Sơ đồ hệ thống hồ chứa bậc thang .45 Hình 2- 2: Đặc tính vận hành turbin thủy điện Sơn La 52 Hình 2- 3: Sơ họa xác định vị trí làm việc TTĐ giá đơn giá công suất .56 Hình 2- 4: Sơ đồ mô tả thay đổi trạng thái theo chiều thời gian với biến trạng thái tổng dung tích trữ hồ chứa 64 Hình 2- 5: Sơ đồ khối thuật toán quy hoạch động toán điều tiết tối ƣu bậc thang hồ chứa với thuật toán DP-DP (Bài toán 1) 73 Hình 2- 6: Sơ đồ khối thuật toán quy hoạch động toán phân bổ tối ƣu dung tích trữ bậc thang hồ chứa (Bài toán 2) 74 Hình 3- 1: Vị trí trạm thủy điện hệ thống sông Hồng 78 Hình 3- 2: Sơ đồ bậc thang mô hình tối ƣu 84 Hình 3- 3: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình tháng năm 2020 91 Hình 3- 4: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Sơn La theo tiêu chuẩn Bmax .107 Hình 3- 5: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Hòa Bình theo tiêu chuẩn Bmax 107 Hình 3- 6: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Sơn La theo tiêu chuẩn Emax .108 Hình 3- 7: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Hòa Bình theo tiêu chuẩn Emax 108 Hình 3- 8: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Sơn La năm 1930-1931 (Ptk) theo tiêu chuẩn Bmax Emax 111 Hình 3- 9: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Hòa Bình năm 1930-1931 (Ptk) theo tiêu chuẩn Bmax Emax 111 Hình 3- 10: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Sơn La năm 2002-2003 theo tiêu chuẩn Bmax Emax 112 Hình 3- 11: Đƣờng trình mực nƣớc hồ Hòa Bình năm 2002-2003 theo tiêu chuẩn Bmax Emax 112 Hình 3- 12: Diễn biến công suất khả dụng TTĐ Hòa Bình Sơn La năm thủy văn .113 Hình 3- 13: Diễn biến công suất khả dụng TTĐ Hòa Bình Sơn La năm 1949-1950 tính theo hai tiêu chuẩn Bmax Emax 114 Hình 3- 14: Công suất phát điện thời đoạn hồ Hòa Bình Sơn La theo tiêu chuẩn Bmax Emax 114 Hình 3- 15: Biểu đồ điều phối hồ Thuỷ điện Sơn La 120 Hình 3- 16: Biểu đồ điều phối tối ƣu hồ Thuỷ điện Hòa Bình 122 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2- 1: Bảng đơn giá công suất SN áp dụng cho thị trƣờng cạnh tranh năm 2017 55 Bảng 3- 1: Các thông số số công trình thủy điện vừa lớn .80 Bảng 3- 2: Mực nƣớc tối thiểu thời kỳ mùa cạn nút kiểm soát 81 Bảng 3- 3: Biểu giá công suất theo Quyết định 86/QĐ-ĐTĐL ngày 23/12/2016 87 Bảng 3- 4: Biểu giá công suất theo Quyết định 86/QĐ-ĐTĐL ngày 23/12/2016 88 Bảng 3- 5: Biểu giá công suất theo Quyết định 86/QĐ-ĐTĐL ngày 23/12/2016 89 Bảng 3- 6: Dự báo phụ tải điện ngày điển hình năm 2020 .90 Bảng 3- 7: Biểu giá công suất thị trƣờng điện tháng 92 Bảng 3- 8: Khống chế mực nƣớc hồ Hòa Bình Sơn La 94 Bảng 3- 9: Khống chế mực nƣớc hồ Hòa Bình Sơn La 95 Bảng 3- 10: Lƣu lƣợng tối thiểu thời kỳ mùa cạn nút kiểm soát .96 Bảng 3- 11: Quan hệ hồ chứa thủy điện Sơn La 100 Bảng 3- 12: Quan hệ lƣu lƣợng mực nƣớc hạ lƣu nhà máy Sơn La .100 Bảng 3- 13: Quan hệ hồ chứa thủy điện Hòa Bình 101 Bảng 3- 14: Quan hệ lƣu lƣợng mực nƣớc hạ lƣu nhà máy Hòa Bình 101 Bảng 3- 15: Kết tính toán điều tiết tối ƣu theo tiêu chuẩn Bmax Emax .104 Bảng 3- 16: Tọa độ đƣờng giới hạn biểu đồ điều phối hồ thủy điện Sơn La 121 Bảng 3- 17: Tọa độ đƣờng giới hạn biểu đồ điều phối hồ thủy điện Hoà Bình 123 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ANN Mạng trí tuệ nhân tạo CGA Thuật toán di truyền có điều kiện DDDP DDP Quy hoạch động sai phân (Discrete Differential Dynamic Programming) Quy hoạch động vi phân (Differential Dynamic Programming) DP Quy hoạch động (Dynamic Programming) DPFRB Quy hoạch động dựa quy luật tập mờ (Dynamic Programming Fuzzy Rule-Based) Quy hoạch động xấp xỉ liên tục (Dynamic Programming Successive Approximation) Thuật toán tiến hóa (Evolutionary algorithm) DPSA EA EMPSO FUZZY Kỹ thuật tối ƣu tinh hoa đột biến bầy đàn (Elitist-Mutated Particle Swarm Optimization) Lý thuyết Mờ GA Thuật toán di truyền (genetic algorithm ) GAMS Phần mềm tối ƣu GAMS HEC Bộ phần mềm thủy văn, thủy lực Cục Công binh Hoa kỳ IDP Quy hoạch động tăng (Incremental Dynamic Programming) LP Quy hoạch tuyến tính (Linear programming) MIKE11 MNC Bộ phần mềm thủy văn, thủy lực dòng chiều Viện Thủy lực Đan Mạch Mực nƣớc chết MNDBT Mực nƣớc dâng bình thƣờng NLP Quy hoạch phi tuyến (Nonlinear programming) NSGA-II Một dạng tối ƣu mạng trí tuệ nhân tạo (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II) Kỹ thuật tối ƣu bầy đàn (Particle Swarm Optimization) PSO vii SDP Quy hoạch động ngẫu nhiên (Stochastic dynamic programming) SSARR Mô hình tổng hợp dòng chảy điều tiết hồ chứa (Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation) TTĐ Trạm thủy điện viii DO J=1,M READ(1,10) TEN READ(1,*)(HCNK(J,I),I=1,NHS(J)) READ(1,*)(HSK(J,I),I=1,NHS(J)) CONTINUE READ(1,10) TEN DO J=1,NT READ(1,*)ITH(J),NG(J),(QD1(J,I),I=1,M),BH(J) j=1,M i=1,NT QKG(j,i)=QD1(I,J) continue DO 11 J=1,M NH=NHK(J) DO 11 I=1,NH 11 VHK(J,I)=VHK(J,I)*1000000 C C BAT DAU TINH TOAN THEO QUY HOACH DONG THOI GIAN C VHD=0 VOT=0 DO 15 J=1,M NH=NHK(j) DO 16 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(j,IN) VH(IN)=VHK(j,IN) FH(IN)=FHK(j,IN) 16 CONTINUE Z1=ZO(J) 15 C C C CALL SK(VH,ZH,Z1,Z11,NH) VO(J)=Z11 Z1=HBT(J) CALL SK(VH,ZH,Z1,Z11,NH) VBT(J)=Z11 VHJ(J)=VBT(J)-VO(J) VHD=VHD+VHJ(J) VOT=VOT+VO(J) CONTINUE XAC DINH DVH THEO NM CAP DEU NHAU CUA VHD DVH=VHD/(NM-1) C C C C BAT DAU TIM TOI QUU THEO QUY HOACH DONG THOI GIAN THOI DOAN DAU TIEN IT=1 IT=1 197 100 CONTINUE IF(IT.NE.1) GO TO 101 C XAC DINH DIEU KIEN BAN DAU TAI IT=1 VO1=0 DO 18 J=1,M NH=NHK(J) DO 19 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(J,IN) VH(IN)=VHK(J,IN) FH(IN)=FHK(J,IN) 19 CONTINUE Z1=ZBD(J) CALL SK(VH,ZH,Z1,Z11,NH) VBD(J)=Z11 VO1=VO1+(VBD(J)-VO(J)) 18 CONTINUE C KIEM TRA GIOI HAN CUA VI TAI IT=1 W1=0 DO 20 J=1,M 20 W1=W1+QKG(J,IT)*DT C GIOI HAN TREN CUA VHD V1=VO1+W1-QMIN(IT)*DT IF(V1.GE.VHD) THEN VHMAX=VHD ELSE VHMAX=V1 ENDIF IF(V1.LE.0) THEN VHMAX=0 ENDIF C GIOI HAN DUOI CUA VHD V1=VO1+W1-QM(M)*DT IF(V1.GE.VHD) THEN VHMIN=VHD ELSE VHMIN=V1 ENDIF WRITE(*,*)'IT,VHMAX,VHMIN',IT,VHMAX,VHMIN C c TINH LAP THEO IM (PHAN CHIA VHD THEO CAP- NM CAP) C DO 21 IM=1,NM IF(IM.EQ.1) THEN VI(IT,IM)=0 ELSE VI(IT,IM)=VI(IT,IM-1)+DVH ENDIF C WRITE(*,*)'ST',VI(IT,IM) 198 21 C C C C 60 c 102 103 22 C C C C C 101 26 24 23 C CONTINUE DO 22 IM=1,NM ST=VI(IT,IM) IF((ST.GT.VHMAX).OR.(ST.LT.VHMIN)) THEN IB(1,IM)=1 GO TO 102 ENDIF XAC DINH QHD TAI THOI DIEM J=1 QHD(M,IT,IM)=(W1+VO1-ST)/DT WRITE(*,*)'ST QHD',ST,QHD(M,IT) DO 60 J=1,M SY(J)=VBD(J)-VO(J) CALL TUST(ST,IM,IT) FM(1,IM)=ETIM(IT,IM) WRITE(*,*)'FM',FM(IT,IM) GO TO 103 FM(1,IM)=-10000000000 CONTINUE CONTINUE STOP BAT DAU TU THOI DOAN THU IT=2,3 ,NT XAC DINH DIEU KIEN BAN DAU TAI IT=2 CONTINUE DO 26 IM=1,NM IF(IM.EQ.1) THEN VI(IT,IM)=0 ELSE VI(IT,IM)=VI(IT,IM-1)+DVH ENDIF CONTINUE VOT=0 DO 23 J=1,M NH=NHK(J) DO 24 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(J,IN) VH(IN)=VHK(J,IN) FH(IN)=FHK(J,IN) CONTINUE Z1=ZO(J) CALL SK(VH,ZH,Z1,Z11,NH) VO(J)=Z11 VOT=VOT+VO(J) CONTINUE KIEM TRA GIOI HAN CUA VI TAI IT 199 W1=0 DO 25 J=1,M W1=W1+QKG(J,IT)*DT 25 C C GIOI HAN TREN CUA VHD C DO 27 IM=1,NM DO 28 IK=1,NM VO1=VI(IT-1,IK) DO 29 J=1,M IF(J.LT.M) GO TO 29 V1=VO1+W1-QMIN(IT)*DT IF(V1.GE.VHD) THEN VHMAX=VHD ELSE VHMAX=V1 ENDIF IF(V1.LE.0) THEN VHMAX=0 ENDIF C GIOI HAN DUOI CUA VHD V1=VO1+W1-QM(M)*DT IF(V1.GE.VHD) THEN VHMIN=VHD ELSE VHMIN=V1 ENDIF IF(V1.LE.0) THEN VHMIN=0 ENDIF WRITE(*,*)'IT,VHMAX,VHMIN',IT,VHMAX,VHMIN 29 CONTINUE C c TINH LAP THEO IM (PHAN CHIA VHD THEO CAP- NM CAP) C ST=VI(IT,IM) IF(ST.GT.VHMAX) GO TO 30 IF(ST.LT.VHMIN) GO TO 30 VV=VO1+W1 IF(VV.LT.ST) GO TO 30 QHD(M,IT,IM)=(W1+VO1-ST)/DT c WRITE(*,*)'IT,IM,ST QHD',IT,IM,ST,QHD(M,IT,IM) DO 61 J=1,M 61 SY(J)=SIMMAX(J,IT-1,IK) CALL TUST(ST,IM,IT) F(IM,IK)=FM(IT-1,IK)+ETIM(IT,IM) C WRITE(*,*)'F IT FM(IT-1,IK) ETIM IM IK',F(IM,IK) C *,IT,FM(IT-1,IK),ETIM(IT,IM),IM, IK 200 30 31 28 C C C C c C C C C 27 C 32 C C C 330 c C C 33 GO TO 31 CONTINUE F(IM,IK)=-10000000000 CONTINUE B(IK)=F(IM,IK) CONTINUE CALL TMAX(B,NM,AMAX,INDEX) WRITE(*,*)'INDEX AMAX',AMAX,INDEX FM(IT,IM)=AMAX WRITE(*,*)'FM IT IM',FM(IT,IM),IT,IM STOP IKMAX LA NUT TAI IT-1 TUONG UNG VOI TOI UU TAI IM CUA IT IKMAX(IT,IM)=INDEX DO 281 IK=1,NM IF(IK.EQ.INDEX) THEN VIMAX(IT-1,IK)=VI(IT-1,INDEX) ENDIF WRITE(*,*)'IT j IKMAX IM',IT,J,IKMAX(IT,IM),IM,VIMAX(IT-1,IM) CONTINUE WRITE(*,*)'IT j IKMAX IM',IT,J,IKMAX(IT,IM),IM,VIMAX(IT-1,IM) IT=IT+1 IF(IT.GT.NT) GO TO 32 GO TO 100 continue TRUY HOI TIM MGHIEM TOI UU DO 33 IT=1,NT IF(IT.NE.NT) GO TO 33 DO 330 IM=1,NM B(IM)=FM(NT,IM) WRITE(*,*)'FM(NT,IM) IM',FM(NT,IM),IM CALL TMAX(B,NM,AMAX,INDEX) index=1 fmax(nt)=fm(nt,1) FMAX(NT)=AMAX IMAX(NT)=INDEX WRITE(*,*)'FMAX INDEX',FMAX(NT),INDEX CONTINUE DO 34 IIT=1,NT IT=NT-IIT+1 IF(IT.EQ.NT) THEN ITU=IMAX(NT) ELSE ID=IMAX(IT+1) IMAX(IT)=IKMAX(IT+1,ID) ITU=IMAX(IT) ENDIF 201 C C 35 36 34 37 370 C C C C 40 WRITE(*,*)'ITU IMAX',(IMAX(IT),IT=1,NT) DO 35 J=1,M S(J,IT)=SIMMAX(J,IT,ITU) WRITE(*,*)'SIMMAX J,IT,ITU',(SIMMAX(J,IT,ITU),IT=1,NT),J,IT,ITU CONTINUE DO 36 J=1,M VK(J,IT)=VO(J)+S(J,IT) CONTINUE CONTINUE DO 370 J=1,M Z1=ZBD(J) NH=NHK(J) DO 37 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(J,IN) VH(IN)=VHK(J,IN) FH(IN)=FHK(J,IN) CONTINUE CALL SK(VH,ZH,Z1,V1,NH) VBD(J)=V1 CONTINUE TINH THEO PA TOI UU DO 39 IT=1,NT DO 38 J=1,M IF(IT.EQ.1) THEN VK(J,IT-1)=VBD(J) ENDIF TINH TON THAT NH=NHK(J) DO 40 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(J,IN) VH(IN)=VHK(J,IN) FH(IN)=FHK(J,IN) CONTINUE V1=VK(J,IT) CALL SK(ZH,VH,V1,Z1,NH) Z(J,IT)=Z1 VBQ=0.5*(VK(J,IT-1)+VK(J,IT)) V1=VBQ CALL SK(ZH,VH,V1,Z1,NH) ZBQ=Z1 CALL SK(FH,ZH,ZBQ,FBQ,NH) Z1=FBQ QW=Z1*BH(IT)*1000/DT IF(J.EQ.1) THEN QD(J,IT)=QKG(J,IT)-QW ELSE 202 41 C 42 C 43 C 44 QD(J,IT)=QKG(J,IT)+QT(J-1,IT)+QX(J-1,IT)-QW ENDIF QQ=(VK(J,IT)-VK(J,IT-1))/DT+QD(J,IT) IF(QQ.GE.QM(J)) THEN QT(J,IT)=QM(J) QX(J,IT)=QQ-QM(J) ELSE QT(J,IT)=QQ QX(J,IT)=0 ENDIF NH=NHK(J) DO 41 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(J,IN) VH(IN)=VHK(J,IN) FH(IN)=FHK(J,IN) CONTINUE V1=VK(J,IT) WRITE(*,*)'VK(J,IT)',V1 CALL SK(ZH,VH,V1,Z1,NH) Z(J,IT)=Z1 NHH=NHHK(J) DO 42 IN=1,NHH VH(IN)=QHK(J,IN) ZH(IN)=HHK(J,IN) CONTINUE CALL SK(ZH,VH,QQ,Z11,NHH) HL=Z11 TINH TON THAT QUA TUYEC BIN NTT=NTTK(J) DO 43 IN=1,NTT VH(IN)=QTTK(J,IN) ZH(IN)=HTK(J,IN) CONTINUE Q1=QT(J,IT) CALL SK(ZH,VH,Q1,H1,NTT) HTT=H1 IF(HL.GT.Z(J+1,IT)) THEN ZCN=Z(J,IT)-HL-htt ELSE ZCN=Z(J,IT)-Z(J+1,IT)-htt ENDIF ZZ=ZCN TINH TON HE SO TON THAT HSO NCN=NHS(J) DO 44 IN=1,NCN VH(IN)=HCNK(J,IN) ZH(IN)=HSK(J,IN) CONTINUE 203 C 38 39 C C C 45 46 47 48 49 50 C CALL SK(ZH,VH,ZZ,Z11,NCN) HSO=Z11 CST(J,IT)=HSO*QT(J,IT)*ZCN E(J,IT)=CST(J,IT)*24*DT1 WRITE(*,*)'E(J,IT)',E(J,IT),IT CONTINUE CONTINUE IN KET QUA TINH DO 45 J=1,M WRITE(2,46)J,(Z(J,IT),IT=1,NT) CONTINUE FORMAT(2X,'MUC NUOC TOI UU HO THU',1X,I6,//2X,24(2X,F4.0)) DO 47 J=1,M DO 47 IT=1,NT E(J,IT)=E(J,IT)/1000000 CONTINUE DO 48 J=1,M WRITE(2,49)J,(E(J,IT),IT=1,NT) FORMAT(2X,'DIEN NANG TOI UU HO THU',1X,I6,//2X,24(2X,F8.2)) FMAX(NT)=FMAX(NT)/1000000 WRITE(2,50)FMAX(NT) FORMAT(2X,'DIEN TANG TOI UU =',2X,F10.3) DO 57 J=1,M DO 57 I=1,NT CST(J,I)=CST(J,I)/1000 E(J,I)=E(J,I)/1000000 VK(J,I)=VK(J,I)/1000000000 57 CONTINUE DO 51 J=1,M 51 EBQ(J)=0 DO 52 J=1,M DO 52 I=1,NT EBQ(J)=EBQ(J)+E(J,I) C WRITE(*,*) 'EBQ',EBQ(J) 52 CONTINUE DO 58 J=1,M WRITE(3,56)J DO 58 I=1,NT WRITE(3,59)ITH(I),NG(I),QD(J,I),QX(J,I),CST(J,I),E(J,I), * QT(J,I),VK(J,I),Z(J,I) 58 CONTINUE WRITE(3,63) 59 FORMAT(8X,I3,5X,I3,6(1X,F8.1),2X,F8.1) ETT=0 DO 62 J=1,M 204 62 ETT=ETT+EBQ(J) WRITE(3,64)ETT 64 FORMAT(10X,' TONG DIEN NANG CAC HO:'F10.2,1X,'Trieu Kwh') 63 FORMAT(9X,90('-')) 56 FORMAT(/10X,'DIEU TIET NUOC HO THU',1X,I5,/9X,90('='), * /9X,'THANG',3x,'NGAY',3x,'QD',6x,'QX',8x,'NT',7x,'EW',6x,'QTB', * 7x,'QT',6x,'VK',7x,'ZH',6x,/ *22X,'(m3/s)',3x,'(m3/s)',4x,'(MW)',4x,'(Tr.Kwh)',1x,'(m3/s)' * ,3x,'(m3/s)',2x,'(Ty.m3)',4x,'(m)',5x,'(m)',/9X,90('-')) STOP END 205 C C CHUONG TRINH TOI UU KHONG GIAN C $DEBUG $LARGE SUBROUTINE TUST(ST,IM,IT) COMMON/A/QT(4,37),QX(4,37),QD(4,37),CST(4,37),BH(50), * E(4,37),Z(4,37),QKG(4,37),NHK(4),NHS(4),QM(4),QMIN(37) COMMON/B/ZHK(4,80),VHK(4,80),FHK(4,80),HHK(4,80),QHK(4,80), * HCNK(4,80),HSK(4,80),QTTK(4,80),HTK(4,80),JT(4,37),JD(4), * NHHK(4),NTTK(4),NT COMMON/C/NIT(4),VPL(4),HBT(4),VBT(4),ZO(4),VO(4),CS(4,37), * ITH(40),NG(40),VTL(4),ZTL(4),VMAX(4,37),VK(4,37),VHJ(4), * ZH(100),VH(100),FH(100) COMMON/D/EBQ(4),KH,KDOC,DT1,DT,HSO,M,NM,NS COMMON/D1/ZBD(4),VBD(4),IKMAX(150,150) COMMON/D2/QHD(4,37,150),VI(37,150),FM(37,150),ETIM(37,150), * F(150,150),B(37),VIMAX(37,150),FMAX(37),IMAX(37),S(4,37) COMMON/D3/SIMMAX(4,37,150),ZHI(4,150),SY(4),QJ(4) COMMON/D4/QTBIN(4,150),EIS(150),ETIS(4,150),STI(4,150) COMMON/D5/SIMAX(4,150),EISMAX(4,150),SMAX(4),STMAX(4), * SI(4,150),VSI(4,150) DIMENSION IKIS(4,150),ISMAX(4),IKB(4,100) C C CHUONG TRINH PHAN PHOI DUNG TICH TREN BAC THANG C C HO DAU TIEN (DUOI CUNG), J=1 C DO 38 JN=1,M J=M-JN+1 39 CONTINUE IF(J.LT.M) GO TO 40 C TINH GIA TRI LON NHAT, NHO NHAT IF(ST.LE.VHJ(M)) THEN STCMAX=ST ELSE STCMAX=VHJ(M) ENDIF DS=STCMAX/(NS-1) DO 22 IS=1,NS IF(IS.EQ.1) THEN SI(M,IS)=0 ELSE SI(M,IS)=SI(M,IS-1)+DS ENDIF 22 CONTINUE DO 23 IS=1,NS IF(SI(M,IS).GT.STCMAX) THEN 206 19 24 C C 25 C IKB(J,IS)=0 go to 50 ELSE IKB(M,IS)=1 ENDIF VSI(M,IS)=VO(M)+SI(M,IS) NH=NHK(J) DO 19 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(M,IN) VH(IN)=VHK(M,IN) FH(IN)=FHK(M,IN) CONTINUE V1=VSI(M,IS) CALL SK(ZH,VH,V1,Z1,NH) ZHI(M,IS)=Z1 NHH=NHHK(M) DO 24 IK=1,NHH VH(IK)=QHK(M,IK) ZH(IK)=HHK(M,IK) CONTINUE QQ=QHD(M,IT,IM) QJ(M)=QQ IF(QQ.GE.QM(M)) THEN QTBIN(M,IS)=QM(M) QX(M,IS)=QQ-QM(M) ELSE QTBIN(M,IS)=QQ QX(M,IS)=0 ENDIF WRITE(*,*)'QHD',QQ CALL SK(ZH,VH,QQ,Z11,NHH) HL=Z11 TINH TON THAT QUA TUYEC BIN Q1=QTBIN(M,IS) NTT=NTTK(J) DO 25 IK=1,NTT VH(IK)=QTTK(M,IK) ZH(IK)=HTK(M,IK) CONTINUE CALL SK(ZH,VH,Q1,H1,NTT) HTT=H1 ZCN=ZHI(M,IS)-HL-htt ZZ=ZCN TINH TON HE SO TON THAT HSO NCN=NHS(M) DO 26 IK=1,NCN VH(IK)=HCNK(M,IK) ZH(IK)=HSK(M,IK) 207 26 C C C C C C 50 51 23 C 40 C C C C C 27 C 28 CONTINUE CALL SK(ZH,VH,ZZ,Z11,NCN) HSO=Z11 WRITE(*,*)'HSO QHD QTBIN ZCN IT',HSO,QHD(M,IT),QTBIN(M,IS),ZCN,IT E1=HSO*QTBIN(M,IS)*ZCN*24*DT1 ETIS(M,IS)=E1 STI(M,IS)=SI(M,IS) WRITE(*,*)'EIS,SI,VSI,IT',EIS(M,IS),SI(M,IS),VSI(J,IS),IS,IT WRITE(*,*)'IT,J,QHD, QKG(J+1),STI(J),STI(J+1)',IT,J,QHD(J+1,IT), *QKG(J+1,IT),STI(J,IS),STI(J+1,IK) GO TO 51 ETIS(M,IS)=-10000000000 CONTINUE CONTINUE STOP GO TO 38 CONTINUE TU HO DAU THU TRO DI (BAT DAU TU HO DUOI CUNG) J=2 TINH GIA TRI LON NHAT, NHO NHAT NJS=J VHTC=0 DO 27 JS=NJS,M VHTC=VHTC+VHJ(JS) CONTINUE IF(ST.LE.VHTC) THEN STCMAX=ST ELSE STCMAX=VHTC ENDIF DS=STCMAX/(NS-1) DO 28 IS=1,NS IF(IS.EQ.1) THEN STI(J,IS)=0 ELSE STI(J,IS)=STI(J,IS-1)+DS ENDIF STI(J,IS) LA TONG DUNG TICH TRU TAI BUOC J DUOC CHIA THANH NS MUC CONTINUE DO 29 IS=1,NS DO 30 IK=1,NS SI(J,IS)=STI(J,IS)-STI(J+1,IK) IF(J.EQ.1) THEN SI(J,IS)=ST-STI(J+1,IK) 208 ENDIF IF(SI(J,IS).LT.0) GO TO 37 QQ=QJ(J+1)-QKG(J+1,IT)-(SI(J,IS)-SY(J))/DT IF(QQ.LE.0.) GO TO 37 QJ(J)=QQ C WRITE(*,*)'IT,J,QHD, QKG(J+1),STI(J),STI(J+1)',IT,J,QHD(J+1,IT), C *QKG(J+1,IT),STI(J,IS),STI(J+1,IK) IF(QQ.GE.QM(J)) THEN QTBIN(J,IS)=QM(J) QX(J,IS)=QQ-QM(J) ELSE QTBIN(J,IS)=QQ QX(J,IS)=0 ENDIF SI(J,IS)=STI(J,IS)-STI(J+1,IK) C WRITE(*,*)'J,SI(J,IS),STI(J,IS),STI(J+1,IK),IS,IK',J,SI(J,IS), C * STI(J,IS),STI(J+1,IK),IS,IK,IT C SI(J,IS) CHINH LA SI(IS,IK) LA DUNG TICH TRU HO J O MUC IS TUONG UNG VOI IK TAI J-1 IF(SI(J,IS).LT.0.) THEN IKB(J,IS)=0 GO TO 37 ENDIF VSI(J,IS)=VO(J)+SI(J,IS) C VSI(J,IS) CHINH LA VSI(IS,IK) LA DUNG TICH HO CHUA O MUC IS TAI BUOC J NH=NHK(J) DO 31 IN=1,NH ZH(IN)=ZHK(J,IN) VH(IN)=VHK(J,IN) FH(IN)=FHK(J,IN) 31 CONTINUE V1=VSI(J,IS) C WRITE(*,*)'VSI',V1 CALL SK(ZH,VH,V1,Z1,NH) ZHI(J,IS)=Z1 NHH=NHHK(J) DO 32 IN=1,NHH VH(IN)=QHK(J,IN) ZH(IN)=HHK(J,IN) 32 CONTINUE CALL SK(ZH,VH,QQ,Z11,NHH) HL=Z11 C TINH TON THAT QUA TUYEC BIN NTT=NTTK(J) DO 33 IN=1,NTT VH(IN)=QTTK(J,IN) ZH(IN)=HTK(J,IN) 33 CONTINUE Q1=QTBIN(J,IS) 209 CALL SK(ZH,VH,Q1,H1,NTT) HTT=H1 IF(HL.GT.ZHI(J+1,IK)) THEN ZCN=ZHI(J,IS)-HL-htt ELSE ZCN=ZHI(J,IS)-ZHI(J+1,IK)-htt ENDIF ZZ=ZCN C TINH TON HE SO TON THAT HSO NCN=NHS(J) DO 34 IN=1,NCN VH(IN)=HCNK(J,IN) ZH(IN)=HSK(J,IN) 34 CONTINUE CALL SK(ZH,VH,ZZ,Z11,NCN) HSO=Z11 EIS(IK)=HSO*QTBIN(J,IS)*ZCN*24*DT1 C EIS(J,IK) CHINH LA EIS(IS,IK) LA E TAI IS KHI TICH TU IK-IS GO TO 30 37 EIS(IK)=-10000000000 30 CONTINUE DO 35 IK=1,NS B(IK)=EIS(IK)+ETIS(J+1,IK) C ETIS(J-1,IK) LA TONG NANG LUONG TOI UU TAI J-1 VOI MUC IK 35 CONTINUE CALL TMAX(B,NS,AMAX,INDEX) ETIS(J,IS)=AMAX IKIS(J,IS)=INDEX C WRITE(*,*)'ETIS(J),ETIS(J+1)INDEX,IS',ETIS(J,IS), C *ETIS(J+1,IK),INDEX,IS C ETIS(J,IS) LA TONG NANG LUONG TOI UU TAI BUOC J UNG VOI MUC CHI IS C DO 300 IK=1,NS C IF(IK.EQ.INDEX) THEN C SIMAX(J,IS)=STI(J,IS)-SI(J+1,IK) C EISMAX(J,IS)=ETIS(J,IS)-ETIS(J,IK) C ENDIF C WRITE(*,*)'SIMAX(J,IS),EISMAX(J,IK)',SIMAX(J,IS),EISMAX(J,IK) C SIMAX(J,IS) LA DUNG TIC TRU TOI UU TAI BUOC J UNG VOI MUC IS 300 CONTINUE 29 CONTINUE C WRITE(*,*)'J,ST,IM, IT IS',J,ST,IM,IT,IS C WRITE(*,*)'EIS(J,IS)',EIS(J,IS),J,IS 38 CONTINUE C C TINH NGUOC DE XAC DINH NGHIEM TOI UU VOI DUNG TICH TONG ST TAI IT DO 41 J=1,M IF(J.EQ.1) THEN DO 42 IS=1,NS 210 42 C 430 C C C C C 43 C C C 41 B(IS)=ETIS(1,IS) CALL TMAX(B,NS,AMAX,INDEX) GIA TRI E TOI UU O BUOC IT VOI MUC IM SU DUNG DE TINH O NUT IM CUA IT ETIM(IT,IM)=AMAX ISMAX(1)=INDEX DO 430 IS=1,NS IF(IS.EQ.ISMAX(1)) THEN SMAX(1)=SI(1,ISMAX(1)) STMAX(1)=ST ENDIF CONTINUE ELSE II=ISMAX(J-1) ISMAX(J)=IKIS(J-1,II) STMAX(J)=STIS(J,ISMAX(J)) SMAX(J)=STMAX(J-1)-STMAX(J) DO 43 IS=1,NS IF(IS.EQ.ISMAX(J)) THEN STMAX(J)=STI(J,IS) SMAX(J)=SI(J,IS) SMAX(J)=STMAX(J-1)-STMAX(J) IF(STI(J,IS).EQ.STMAX(J)) ISMAX=IS ENDIF CONTINUE ENDIF GIA TRI DUNG TICH TRU TOI UU HO THU J TAI THOI DIEM IT VOI MUC TRU IM SIMMAX(J,IT,IM)=SMAX(J) WRITE(*,*)'IT,ST)',IT,ST WRITE(*,*)'IM,J,SIMMAX',IM,J,SIMMAX(J,IT,IM) CONTINUE RETURN END 211 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI HỒ NGỌC DUNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VẬN HÀNH TỐI ƯU HỆ THỐNG BẬC THANG HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN TRÊN SÔNG ĐÀ TRONG MÙA CẠN Chuyên... CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TỐI ƢU HỆ THỐNG HỒ CHỨA BẬC THANG THỦY ĐIỆN SÔNG ĐÀ TRONG MÙA CẠN .77 3.1 Hiện trạng quy hoạch xây dựng công trình hồ chứa thủy lợi- thủy điện hệ thống sông Đà. .. điều tiết vận hành tối ƣu hệ thông sông mang lại hiệu kinh tế lớn Do vậy, việc lựa chọn đề tài Nghiên cứu sở khoa học vận hành tối ưu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện sông Đà mùa cạn với