Ứng dụng phương pháp quy hoạch động xác định chế độ điều tiết tối ưu hồ chứa thủy điện 2 bậc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THANH TÚ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI HOẠCH ĐỘNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ ĐIỀU TIẾT TỐI ƯU HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN BẬC CHUN NGÀNH : XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ NGÀNH : 60.58.40 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 09 NĂM 2005 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THANH TÚ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI HOẠCH ĐỘNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ ĐIỀU TIẾT TỐI ƯU HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN BẬC CHUN NGÀNH : XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ NGÀNH : 60.58.40 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 09 NĂM 2005 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỐNG Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS LÊ PHU Cán chấm nhận xét 2: TS LÊ ĐÌNH HỒNG Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM THI BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ BỘ KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH Ngày 30 tháng 09 năm 2005 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH - ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : LÊ THANH TÚ Phái : Nam Ngày sinh : 09-09-1977 Nơi sinh : Tiền Giang Chun ngành : Xây dựng cơng trình thủy MSHV : 02003509 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI HOẠCH ĐỘNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ ĐIỀU TIẾT TỐI ƯU HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN BẬC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Ứng dụng phương pháp qui hoạch động lập mơ hình tốn xác định chế độ điều tiết tối ưu hồ chứa thủy điện bậc - Xây dựng thuật tốn giải mơ hình tốn thiết lập - Viết chương trình - Lý thuyết áp dụng để đánh giá cho bậc thang thủy điện Đồng Nai Đồng Nai quy hoạch bậc thang hệ thống thủy điện sông Đồng Nai III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 09 tháng 12 năm 2004 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 30 tháng 09 năm 2005 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN THỐNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS Nguyễn Thống Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày 01 tháng 09 năm 2005 TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn TS Nguyễn Thống hướng dẫn tận tình tài liệu mà tơi nhận suốt q trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước – Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh hướng dẫn tận tình suốt q trình học tập Tơi xin chân thành cám ơn phòng Đào tạo Sau Đại học – Trường Đại Học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh hỗ trợ thời gian học tập làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám Đốc đồng nghiệp Công ty Tư Vấn Xây Dựng Điện hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa học thạc sĩ Cuối cùng, gia đình bạn bè nguồn động viên vơ quan trọng tơi để có đủ tự tin để hoàn thành tốt luận văn TP.HCM, tháng 09 năm 2005 i TÓM TẮT ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI HOẠCH ĐỘNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ ĐIỀU TIẾT TỐI ƯU HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN BẬC Trong giai đoạn vận hành hồ chứa, để đạt kết tối ưu với mục đích sử dụng khác phải có chế độ vận hành thích hợp với mục đích sử dụng tương ứng Đối với hồ chứa có nhiệm vụ phát điện kết hợp thủy nơng, mặt điện lượng có chênh lệch đáng kể giá điện sản xuất mùa khô mùa mưa, mặt thủy nông đáp ứng cho nhu cầu nước tưới phục vụ cho nông nghiệp Trong luận văn dùng lý thuyết tính tốn dựa nguyên lý qui hoạch động R.Bellman (1957) nhằm xác định lưu lượng điều tiết với hàm mục tiêu khác Phương pháp qui hoạch động ứng dụng để giải toán tối ưu vận hành hồ chứa thủy điện bậc (xét ảnh hưởng lưu lượng hồ hồ mực nước hồ ảnh hưởng đến cao trình mực nước hạ lưu hồ trên) với hàm mục tiêu khác nhau: Cực đại doanh thu (từ bán điện nước phục vụ cho nông nghiệp) cực đại điện trung bình năm Nghiên cứu ứng dụng nhằm đánh giá bậc thang thủy điện Đồng Nai Đồng Nai quy hoạch bậc thang hệ thống thủy điện sông Đồng Nai Luận văn tập trung vào nội dung sau: Giới thiệu mơ hình tối ưu tổng qt tốn hệ thống nguồn nước Giới thiệu số phương pháp tối ưu thường dùng thủy lợi Lập mơ hình tốn tính tốn thủy giải toán tối ưu Xây dựng thuật toán viết chương trình Lý thuyết áp dụng để đánh giá cho bậc thang thủy điện Đồng Nai Đồng Nai quy hoạch bậc thang hệ thống thủy điện sông Đồng Nai ii ABSTRACT APPLYING DYNAMIC PROGRAMING TO DETERMINE OPTIMAL REGULATION OF RESERVOIR IN HYDROPOWER CASCADE During operation time of reservoir, it is necessary having operation mode with reasonable purpose in order to obtain optimal results with different objectives Especially for reservoir combined electricity generation and irrigation, there is difference between electricity price in dry and drain season for energy and there is the need of water for irrigation This thesis applies dynamic programming of R.Bellman (1957) to determine discharge with different objectives This approach is applied to optimal solution for operation of reservoir in hydropower cascade (mutual impacts of the discharge of upper reservoir to lower one and the water level of lower reservoir to upper one) with different objectives: the maximum revenue (gained from energy and water sales) or the maximum annual average energy This study is applied to evaluate Dong Nai and Dong Nai hydropower projects are among projects of Dong Nai hydropower cascade This thesis focuses on following contents Introducing optimal models for water systems Introducing optimal solutions for irrigation systems Forming model of hydropower calculation and optimal solution Building algorithm and program Applying to evaluate Dong Nai and Dong Nai hydropower projects are among projects of Dong Nai hydropower cascade iii MỤC LỤC Trang CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Vai trò thủy điện kinh tế quốc dân 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG MƠ HÌNH TỐI ƯU TỔNG QUÁT CỦA CÁC BÀI TOÁN HỆ THỐNG NGUỒN NƯỚC 2.1 Các vấn đề kỹ thuật hệ thống nguồn nước 2.2 Thiết kế phân tích tốn hệ thống nguồn nước 2.3 Trình tự thơng thường so với trình tự tối ưu hóa 2.4 Tối ưu hóa 10 CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU THƯỜNG DÙNG TRONG THỦY LỢI 16 3.1 Dạng tổng quát tốn quy hoạch tuyến tính 17 3.2 Phương pháp đơn hình 18 3.3 Phương pháp biến ảo 21 3.4 Qui hoạch động 22 CHƯƠNG MƠ HÌNH TỐN GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU TRONG VẬN HÀNH HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN 29 4.1 Nguyên tắc chung sử dụng trạm thủy điện hệ thống điện 30 4.2 CHƯƠNG Mơ hình tốn tính tốn thủy giải toán tối ưu 37 XÂY DỰNG THUẬT TỐN VÀ CHƯƠNG TRÌNH 41 5.1 Phân tích mơ hình tốn 42 5.2 Các thành phần mơ hình tốn 43 5.3 Xây dựng thuật toán 44 5.4 Các nội dung chương trình tốn 49 iv CHƯƠNG LÝ THUYẾT ÁP DỤNG 51 6.1 Gíơi thiệu cơng trình 52 6.2 Kết tính tốn 58 6.3 Nhận xét 61 CHƯƠNG KẾT LUẬN 64 7.1 Tắt nội dung luận văn kết đạt 65 7.2 Kết luận 65 7.3 Hướng phát triển đề tài 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC v DANH SÁCH BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1: Trữ lý thuyết kinh tế kỹ thuật số lưu vực lớn Việt Nam Bảng 1.2: Trữ kinh tế kỹ thuật lưu vực lớn Việt Nam Bảng 6.1: Các đặc trưng dòng chảy 52 Bảng 6.2: Bảng phân phối tổn thất bốc gia tăng năm 52 Bảng 6.3: Quan hệ đặc tính hồ chứa 52 Bảng 6.4: Quan hệ lưu lượng - mực nước hạ lưu Q=f(Zhl) nhà máy 53 Bảng 6.5: Thơng số đầu vào cơng trình 53 Bảng 6.6: Dòng chảy năm tuyến đâp Đồng Nai 56 Bảng 6.7: Dòng chảy năm tuyến đập Đồng Nai Đồng Nai 57 Bảng 6.8: Bảng đề nghị phân bố giá điện theo tháng 58 Bảng 6.9: Tóm tắt kết điều tiết dự án thủy điện Đồng Nai 59 Bảng 6.10: Tóm tắt kết điều tiết dự án thủy điện Đồng Nai 60 vi Tgiay = 31 * 86400 elseif(Ithang == 6) then Tgiay = 30 * 86400 elseif(Ithang == 7) then Tgiay = 31 * 86400 elseif(Ithang == 8) then Tgiay = 31 * 86400 elseif(Ithang == 9) then Tgiay = 30 * 86400 elseif(Ithang == 10) then Tgiay = 31 * 86400 elseif(Ithang == 11) then Tgiay = 30 * 86400 elseif(Ithang == 12) then Tgiay = 31 * 86400 else stop endif return end ! SUBROUTINE HO_CHUA INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' open(1,file='W_F_Z.txt') read(1,*) ii =1,N_bac read(1,*) Z,W_Ho(ii),F_Ho(ii) enddo W_MNDBT =W_FROM_Z(Z_MNDBT) W_MNC=W_FROM_Z(Z_MNC) W_HuuIch =W_MNDBT-W_MNC Z_Gia =(Z_MNDBT-Z_MNC)/(Niv-1) Z_Niveaux(1) =Z_MNC ii =2,Niv Z_Niveaux(ii) =Z_Niveaux(ii-1) + Z_Gia enddo ii =1,2 print *, 'Z_Niveaux(',ii,')=',Z_Niveaux(ii) enddo ii =Niv-1,Niv enddo ss=0 ii =1,(Niv-1) Z1 =Z_Niveaux(ii) Z2 =Z_Niveaux(ii+1) W_Gia(ii) =W_FROM_Z(Z2)-W_FROM_Z(Z1) ss = ss + W_Gia(ii) enddo ! The tich nuoc ho ban dau Z =Z_Niveaux(Niv_Init) W_BanDau =W_FROM_Z(Z) - W_MNC beta =(W_MNDBT-W_MNC)/(3.65*8.64*Q0) ! Muc nuoc luu NM ii =1,Nthang Zhaluu(ii) =Z_NhaMay enddo Z_NM_TB =Z_NhaMay print *, 'W_MNDBT=',W_MNDBT , 'tr.m3' print *, 'W_MNC= ',W_MNC , 'tr.m3' print *, 'W_HuuIch=',W_MNDBT-W_MNC ,'tr.m3' print *, 'W_BanDau=',W_BanDau , 'tr.m3' print *, 'Z_MNDBT=',Z_MNDBT , 'm' print *, 'Z_MNC=',Z_MNC , 'm' print *, 'Z_NhaMay=',Z_NhaMay , 'm' PL7-4 print *, 'Qtn_max =',Qtn_max , 'm3/s' print *, 'Qtn_90% =',Qtn_90 , 'm3/s' print *, 'Qtn_min =',Qtn_min , 'm3/s' print *, 'Qmax ban dau=',Qmax , 'm3/s' print *, 'Z_Gia Ho=',Z_Gia , 'm' print *, 'Delta_Z=',Delta_Z , 'm' return end ! Function W_FROM_Z(Z0) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' Z1 =Z_DayHo Do jj = 2,N_bac Z2 =Z1 + Delta_Z if(Z2 >= Z0.and.Z0 >= Z1) then W_FROM_Z =W_Ho(jj-1)+ * (Z0-Z1)*(W_Ho(jj)-W_Ho(jj-1))/Delta_Z go to 1111 else Z1 =Z2 endif enddo 1111 return end ! Function F_FROM_Z(Z0) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' Z1 =Z_DayHo Do jj = 2,N_bac Z2 =Z1 + Delta_Z if(Z2 >= Z0.and.Z0 >= Z1) then F_FROM_Z =F_Ho(jj-1)+ * (Z0-Z1)*(F_Ho(jj)-F_Ho(jj-1))/Delta_Z go to 1111 else Z1 =Z2 endif enddo 1111 return end ! SUBROUTINE TAI_CHINH INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' if (L_GiaDien==1) then open(1,file='Z_DonGiaDien1.txt') elseif (L_GiaDien==2) then open(1,file='Z_DonGiaDien2.txt') elseif (L_GiaDien==3) then open(1,file='Z_DonGiaDien3.txt') else print*, 'thieu don gia dien' stop endif jj =1,12 read(1,*) (GiaDien(jj)) enddo close(1) open(2,file='Z-Qtuoi-DonGia.txt') read(2,*) jj =1,12 read(2,*) mois,Qtuoi(jj),DonGiaNuoc(jj) enddo close(2) return PL7-5 end ! SUBROUTINE QZ_HA_LUU ! Nhap so lieu quan he Z=F(Q) sau NM INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' open(1,file='Z_Q_NM.txt') read(1,*) IZ_NM ii =1,IZ_NM read(1,*) Q_NM(ii),Z_NM(ii) enddo close(1) ii =1,Nthang Z_HoHaLuu(ii) =0 enddo if(BacThang==1) then ! TH ho chua bac thang open (2,file='Ket_qua_QHD_Zho_duoi.txt') ii =1,Nthang read(2,*) itt,Z_HoHaLuu(ii) enddo close(2) else endif return end ! SUBROUTINE TONTHAT_Q(Lap) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' ! Tinh luu luong ton that boc hoi, tham qua long ho, tham qua dap if(Lap==1) then ii =1,Nthang Q_BocHoi(ii) =0 Q_ThamLongHo(ii) =0 Q_ThamThanDap(ii)=0 enddo else ! Tinh boc hoi va tham qua dap j_nac_ho=1 i_buoc =0,Nthang-1 mois =mod(i_buoc,12)+1 k_nac_cheo =Nut_Opt_ke(i_buoc,j_nac_ho) Q_BocHoi(i_buoc+1) =1000*(Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,5))* * BocHoi(mois)/Tgiay(mois) Q_ThamThanDap(i_buoc+1)=Q_dap j_nac_ho =k_nac_cheo enddo ! Tinh tham qua long ho j_nac_ho=1 if(Itham == 1) then i_buoc =0,Nthang-1 mois =mod(i_buoc,12)+1 k_nac_cheo =Nut_Opt_ke(i_buoc,j_nac_ho) Q_ThamLongHo(i_buoc+1) =(1.E+6)*TyleTham* * (Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,3)) * /Tgiay(mois) j_nac_ho =k_nac_cheo enddo else !Tinh ton that tham theo chieu day lop nuoc nam i_buoc =0,Nthang-1 mois =mod(i_buoc,12)+1 k_nac_cheo =Nut_Opt_ke(i_buoc,j_nac_ho) Q_ThamLongHo(i_buoc+1) =XLopNuoc* * (Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,5))/(3.65*8.64) j_nac_ho =k_nac_cheo PL7-6 enddo endif endif ! Xac dinh lai Qden sau da loai cac Q ton that if(Lap Func_Opt(i_buoc,j_nac_ho)) then Func_Opt(i_buoc,j_nac_ho) =Value_Opt Nut_Opt_ke(i_buoc,j_nac_ho) =k_nac_cheo !tai hoanh i_buoc,bac thang j_nac_ho Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,1) = Qden_tn(i_buoc+1) Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,2) = Qttoan Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,3) = Who Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,4) = Zho Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,5) = Fho Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,6) = Hdhinh Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,7) = Htthat Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,8) = Httoan Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,9) = Csuat Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,10) = E_Mois Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,11) = Pro else endif enddo enddo ! Ket thuc j_nac_ho (2) CALL VERIFI(i_buoc,j_nac_ho) enddo ! Ket thuc Vong lap QHD (1) ! Gia tri doanh thu trung binh nam Func =Func_Opt(0,1)/Nnam print *, 'Lap = ',Lap if(energy_max == 1) then print *, 'Max NANG LUONG (tr.kWh/Year)' PL7-8 print *, 'GIA TRI TOI UU / Year =',Func elseif(Profit_max == 1) then print *, 'Max DOANH THU (ty VND/Year)' print *, 'GIA TRI TOI UU / Year =',Func else endif 10000 format(i5,f12.3,i5) return end ! SUBROUTINE PROFIT_LINE(Npa,Pro,Ithang, * Qttoan,Zho,Who,Fho,Hdhinh,dh, * Httoan,Csuat,E_Mois,i_buoc,j_nac_ho,k_nac_cheo) ! Tim gia tri thu duoc Pro cho phuong an vi tri bat dau tu i_buoc, j_nac_ho voi cac k_nac_cheo INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' ! Xac dinh luu luong dieu tiet CALL Q_POLAIR(i_buoc,j_nac_ho,k_nac_cheo,Q_Xien,Qttoan) ! Luu luong dieu tiet Qttoan >0 if(Qttoan < 0.) then Pro =Penal E_Mois =Penal Qttoan =Qtn_min Httoan =0 Csuat =0 go to 100 else endif ! Loai bo truong hop Q qua tuabin < Qmin if ((Qttoan = Qmax).and.(k_nac_cheo.ne.Niv)) then Pro =Penal E_Mois =Penal Qttoan =Qtn_min Httoan =0 Csuat =0 goto 100 else CALL H_TonThat_1_75(Qttoan ,dh) CALL H_TinhToan(dh,i_buoc,j_nac_ho,k_nac_cheo, * Hdhinh,Httoan,Zho,Who,Fho) CALL ENERGIE(Qttoan,Httoan,Ithang,Csuat,E_Mois, * i_buoc,j_nac_ho,k_nac_cheo) CALL PROFIT(Pro,E_Mois,Ithang,Npa,Qttoan) endif 100 return end ! -SUBROUTINE Q_POLAIR(i_buoc,j_nac_ho,k_nac_cheo,Q_Xien,Qttoan) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' ! Tinh Q toa xien cua cac phuong an tia luu luong Q_Xien= (W_BacThang(i_buoc+1,k_nac_cheo)* W_BacThang(i_buoc,j_nac_ho))/ * (Z_Time(i_buoc+1)-Z_Time(i_buoc)) Qttoan = Q_Xien+Q0 if(Qttoan > Qmax) then PL7-9 ! ! ! ! ! ! ! ! ! Qttoan = Qmax ! khong che ll max qua tuabin else endif return end SUBROUTINE H_TonThat_1_75(Q1,dh) Tinh ton that nang luong duong dai va mat nang cuc bo theo Quy pham QT TL C 1-75 INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' if(Q1 Qmax) Q2 =Qmax Ray_ham =Q2/3.14159/xnu_nuoc/D_ham Ray_Apluc =Q2/3.14159/xnu_nuoc/D_ApLuc Tinh xlamda1 che chay ham if(Ray_ham >= XRe_kb) then xlamda1 =(1./(4*Log10(D_ham/4./X_Delta1)+4.25))**2 elseif(Ray_ham >= XRe_nh.and.Ray_ham = XRe_2) then xlamda2 =phi1*(1./(4*Log10(D_ApLuc/4./X_Delta2)+5.48))**2 else xlamda2 =phi1*0.056/Ray_Apluc**0.25 endif Ton that duong dai duong ham va penstock dai_ham =4.*xlamda1*L_Ham/D_ham dai_penstock =4.*xlamda2*L_ApLuc/D_ApLuc dh_dai = dai_ham*(4.*Q2/3.14159/D_Ham**2)**2/2./9.81 + * dai_penstock*(4.*Q2/3.14159/D_ApLuc**2)**2/2./9.81 Ton that cuc bo cucbo_luoi =1.67*(0.01/0.1)**1.3333 cucbo_cuavao =0.2 cucbo_khephai =0.2 cucbo_gieng =0.2 gap_D =(D_ApLuc/D_ham)**2 epsi =0.57+0.0432/(1.1-gap_D) cucbo_thuhepdan=0.4*(1./epsi - 1)**2 cucbo_vannhanh =0.15 dh_cucbo = (cucbo_luoi+cucbo_cuavao+cucbo_khephai+ * cucbo_gieng+cucbo_thuhepdan+cucbo_vannhanh)* * (4.*Q2/3.14159/D_Ham**2)**2/2./9.81 dh =dh_dai + dh_cucbo endif return end -SUBROUTINE H_TinhToan(dh,i_buoc,j_nac_ho,k_nac_cheo, * Hdhinh,Httoan,Zho,Who,Fho) Tinh cot nuoc hieu ich phat dien INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' js =j_nac_ho ks =k_nac_cheo if(i_buoc == 0) js =Niv_Init if(i_buoc == (Nthang-1)) ks =Niv_Init Zho =0.5*(Z_Niveaux(js)+Z_Niveaux(ks)) Q =Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,2) Hdhinh =Zho - Z_NhaMayT(Q,i_buoc+1) PL7-10 Httoan =Hdhinh - dh Who =W_FROM_Z(Zho) Fho =F_FROM_Z(Zho) return end ! -SUBROUTINE ENERGIE(Qttoan,Httoan,Ithang, * Csuat,E_Mois,it,j_nac_ho,k_nac_cheo) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' Qtt =Qttoan if(Qtt > Qmax) Qtt =Qmax ! Kiem tra de loai truong hop Q dong chay lon tao N lon hon ! X_LapMay va phai xa thua ma cuoi thang MN ho van chua den MNDBT if(eta_true == 1.or.eta_true == 2) then N_dongchay = Hsuat_Tuabin(Qtt,Httoan,it+1)*eta2*9.81* * Qtt*Httoan/10**3 else N_dongchay =eta1*eta2*9.81*Qtt*Httoan/10**3 endif if(N_dongchay > X_LapMay) then if(k_nac_cheo.ne.Niv) then ! Niveaux cho ho co MNDBT Pro =Penal E_Mois =Penal Qttoan =Qtt Httoan =Httoan Csuat =X_LapMay go to 100 else endif else endif if(eta_true == 1.or.eta_true == 2) then Csuat = Hsuat_Tuabin(Qtt,Httoan,it+1)*eta2*9.81* * Qtt*Httoan/10**3 else Csuat =eta1*eta2*9.81*Qtt*Httoan/10**3 endif if(Csuat > X_LapMay) then Csuat = X_LapMay Qttoan =1000.0*X_LapMay/(9.81*eta1*eta2*Httoan) else endif E_Mois =Csuat*Tgiay(Ithang)/1000./3600 100 return end ! -SUBROUTINE PROFIT(Pro,E_Mois,Ithang,Npa,Qttoan) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' Qnnghiep =min(Qtuoi(Ithang),Qttoan) Pro =1.0E+6*E_Mois*GiaDien(Ithang)*TySuat/1.0E+9 * +Qnnghiep*Tgiay(Ithang)*DonGiaNuoc(Ithang)/1.0E+9 ! tien nuoc Nong nghiep return end ! -SUBROUTINE DUONG_DIEU_TIET ! Xac dinh duong dieu tiet W_Xien_DieuTiet(0:Nthang) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' Nut_Dau =1 W_Xien_DieuTiet(0) = -W_BanDau ii=1,(Nthang-1) Nut_Cuoi = Nut_Opt_ke(ii-1, Nut_Dau) W_Xien_DieuTiet(ii) =W_BacThang(ii,Nut_Cuoi) Nut_Dau =Nut_Cuoi PL7-11 enddo W_Xien_DieuTiet(Nthang) = -W_BanDau return end ! -SUBROUTINE TUABIN INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' if(eta_true == 1) then open(1,file='eta_TuaBin_1.txt') elseif(eta_true == 2) then open(1,file='eta_TuaBin_2.txt') endif read(1,*) I_H i=1,I_H read(1,*) H_tuabin(i) ! bang xac dinh khoang gia tri H if(i >= 2) then if(H_tuabin(i) < H_tuabin(i-1) ) then print *, 'Xem lai thu tu nhap cua H' stop else endif else endif enddo read(1,*) I_Q i=1,I_Q read(1,*) (Q_tuabin(i,j),j=1,I_H) ! bang cho Q if(i >= 2) then j =1,I_H if(Q_tuabin(i,j) < Q_tuabin(i-1,j) ) then print *, 'Xem lai thu tu nhap cua Q' stop else endif enddo else endif enddo read(1,*) i=1,I_Q read(1,*) (eta_tuabin(i,j),j=1,I_H) ! bang cho Eta enddo close(1) return end ! -Function Hsuat_Tuabin(Q,H,it) ! Tính hieu suat eta(Nthang) tuong ung Qnm(Ithang) va Httoan(Ithang) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' Qx =Q Hx =H sum =0 sum1 =0 sumQH =0 eta_max =-1.e+6 eta_min =+1.e+6 if(eta_true == 1) then if(Qx >= Qmax) then Qx =Qmax/2 elseif(Qx >= Qmax/2.) then Qx =Q/2 else endif elseif(eta_true == 2) then PL7-12 if(Qx >= Qmax) then Qx =Qmax else endif else endif i =1,I_H if(H_tuabin(i) >= Hx) then jfix =i goto 111 else endif enddo print *, 'H tinh toan vuot qua H_TuaBin' print *, 'Htt =',Hx, 'H_tuabin(i)=',H_tuabin(I_H) stop 111 continue ! Xac dinh ifix tuong ung voi Q j =1,I_Q if(Q_tuabin(j,jfix) >= Qx) then ifix =j goto 222 else endif enddo print *, 'Q tinh toan vuot qua Q_TuaBin' print *, 'ifix',ifix,'jfix',jfix print *, 'Qtt =',Qx, 'Q_tuabin(i,j)=',Q_tuabin(jfix,ifix) stop 222 continue Hsuat_Tuabin =eta_tuabin(ifix,jfix)/100 eta(it) =Hsuat_Tuabin return end ! -Function Z_NhaMayT(Q,it) ! Tính muc nuoc sau NM theo Q INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' if(Z_NM_true == 0) then Z_NhaMayT =Z_NhaMay Zhaluu(it) =Z_NhaMayT else ii =2,IZ_NM if(Q_NM(ii) >= Q) then XQ =Q_NM(ii) - Q XZ =XQ*(Z_NM(ii)-Z_NM(ii-1))/(Q_NM(ii)-Q_NM(ii-1)) Z_NhaMayT = Z_NM(ii) - XZ ! Muc nuoc sau NM la Max gia tri Z_NhaMayT =max(Z_NhaMayT,Z_HoHaLuu(it)) Zhaluu(it) =Z_NhaMayT goto 100 else endif enddo print *, 'Q_NM du kien nho hon Qtt' print *, 'Q_NM(IZ_NM)=',Q_NM(IZ_NM),'Qtt=',Q stop endif 100 continue return end ! -SUBROUTINE THONG_KE use dflib PL7-13 INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' dimension Q_nhamay(Nthang) dimension CongSuat(Nthang) Q_nhamay_min = +1.E+15 Q_nhamay_sum =0 Htb_sum =0 Z_NM_TB =0 j_nac_ho=1 i_buoc =0,Nthang-1 k_nac_cheo =Nut_Opt_ke(i_buoc,j_nac_ho) Htb_sum =Htb_sum + Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,8) Q_nhamay(i_buoc+1) = Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,2) Q_nhamay_sum =Q_nhamay_sum + Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,2) CongSuat(i_buoc+1) = Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,9) Z_NM_TB = Z_NM_TB + Zhaluu(i_buoc+1) ! Kiem tra Q qua Nha May phai lon hon Q yeu cau cua TuaBin if(Q_nhamay(i_buoc+1) < Q_nhamay_min) * Q_nhamay_min =Q_nhamay(i_buoc+1) j_nac_ho =k_nac_cheo enddo Z_NM_TB =Z_NM_TB/Nthang Wxa =1.0 - (Q_nhamay_sum/Nthang)/Q0_tn ! tinh ty le xa thua Htb = Htb_sum/Nthang Htt = 0.925*Htb Qmax =1000*X_LapMay/9.81/Htt/eta1/eta2 QminTuaBin = 0.3*1000*0.5*X_LapMay/(9.81*Htt*eta1*eta2) ! Xac dinh lai Qmin yeu cau chi can du theo yeu cau Tuabin Qmin =QminTuaBin+0.2 ! if(Q_nhamay_min = (100.-Pr_Ndambao)) then X_Ndb90 = CongSuat(ii-1)+ *(CongSuat(ii)-CongSuat(ii-1))*(10.-100.*(ii-1-0.3)/(Nthang+0.4)) **(Nthang+0.4)/100 Qdb90 = Q_nhamay(ii) go to 100 else endif enddo 100 return end ! -SUBROUTINE VERIFI(i_buoc,j_nac_ho) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' logical blocque ! Kiem tra dieu kien la tai moi vi tri hoanh (i_buoc) ! tat ca tia xuat phat tu (i_buoc) deu bi Blocque (Penal) xx =0 jj =1,Niv if(Table_Opt(i_buoc+1,jj,2) > xx) then xx =Table_Opt(i_buoc+1,jj,2) else endif enddo if(xx = Mua_BatDau).and.(mois = X_LapMay) then ! chi tinh xa thua >=X_LapMay Wcuoi =W_BacThang(i_buoc+1,k_nac_cheo) Wdau =W_BacThang(i_buoc,j_nac_ho) Wvaoho =Qden(i_buoc+1)*Tgiay(mois) Wraho =Table_Opt(i_buoc+1,j_nac_ho,2)*Tgiay(mois) Qthua =((Wvaoho - Wraho) - (Wcuoi - Wdau))/Tgiay(mois) QXA_THUA(i_buoc+1) =max(0.0,Qthua) else endif j_nac_ho =k_nac_cheo enddo return end ! -SUBROUTINE RESULT2(Npa) INCLUDE 'BIEN_QHD.INC' ! Xuat cac thong so co ban cua phuong an print *, '' print *, 'MNDBT =', Z_MNDBT, 'm' print *, 'MNC =', Z_MNC, 'm' print *, 'W_MNDBT =', W_MNDBT, 'tr.m3' print *, 'W_MNC =', W_MNC, 'tr.m3' print *, 'W_HuuIch =', W_HuuIch, 'tr.m3' print *, 'Beta ho =', 100*beta, '%' print *, 'Ty le xa thua =', 100*Wxa, '%' print *, 'Qdb 90% =', Qdb90, 'm3/s' print *, 'QmaxTuaBin theo Nlm va Htt =',Qmax,'m3/s' print *, 'Qmin Tuabin =', QminTuaBin, 'm3/s' print *, 'Htb =', Htb, 'm' print *, 'Htt =', Htt, 'm' print *, 'Ndb 90% =', X_Ndb90, 'MW' print *, 'Nlm =', X_LapMay, 'MW' print *, 'Edb 90% =', 8.76*X_Ndb90,'tr.kWh' print *, 'Etb =', Etb, 'tr.kWh' print *, 'Ekho =', Ekho, 'tr.kWh' print *, 'Emua =', Emua, 'tr.kWh' return end ! PL7-17 W(tr.m3) 0 Tháng TIA ĐIỀU TIẾT TRONG TỌA ĐỘ XIÊN HỒ CHỨA ĐỒNG NAI (10 năm đầu) 20 40 60 80 100 120 -500 -1000 -1500 -2000 -2500 Đường lũy tích Đường bổ trợ -3000 Điều tiết theo HMT cực đại lượng TB năm Điều tiết theo HMT cực đại doanh thu TB năm -3500 Z(m) Điều tiết theo HMT cực đại lượng TB năm DAO ĐỘNG MỰC NƯỚC HỒ CHỨA ĐỒNG NAI (10 năm đầu) 595 Điều tiết theo HMT cực đại doanh thu TB năm 590 585 580 575 570 Tháng 565 20 40 60 80 100 120 ... trình thủy MSHV : 020 03509 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI HOẠCH ĐỘNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ ĐIỀU TIẾT TỐI ƯU HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN BẬC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Ứng dụng phương pháp qui hoạch động. .. tháng 09 năm 20 05 i TÓM TẮT ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI HOẠCH ĐỘNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ ĐIỀU TIẾT TỐI ƯU HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN BẬC Trong giai đoạn vận hành hồ chứa, để đạt kết tối ưu với mục đích sử dụng khác... QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ THANH TÚ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI HOẠCH ĐỘNG XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ ĐIỀU TIẾT TỐI ƯU HỒ CHỨA THỦY ĐIỆN BẬC CHUN NGÀNH : XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY MÃ SỐ