Nghiên cứu cơ sở khoa học vận hành tối ưu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện trên sông Đà trong mùa cạn
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nƣớc, điện năng đóng vai trò vô
cùng quan trọng, để đáp ứng yêu cầu phát triển nền kinh tế nƣớc ta trong những năm
kỷ đầu thế kỷ 21, theo “Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2011-2020
có xét đến năm 2030” (Tổng sơ đồ VII [1]) thì yêu cầu phát triển nguồn điện của nƣớc
ta trong thời gian sắp tới là rất lớn:
Năm 2020: Tổng công suất các nhà máy điện khoảng 60.000 MW, trong đó thủy
điện (cả thủy điện tích năng) 21.600 MW chiếm 36%; nhiệt điện than khoảng
42,7%; nhiệt điện khí 14,9%; các nguồn năng lƣợng tái tạo và các nguồn khác
6,4%.
Năm 2025: Tổng công suất các nhà máy điện khoảng 96.500 MW, trong đó thủy
điện (cả thủy điện tích năng) 24.600 MW chiếm 25,5%; nhiệt điện than khoảng
49,3%; nhiệt điện khí 16,5%; các nguồn năng lƣợng tái tạo và các nguồn khác
8,7%.
Năm 2030: Tổng công suất các nhà máy điện khoảng 129.500 MW, trong đó thủy
điện (cả thủy điện tích năng) 27.800 MW chiếm 21,5%; nhiệt điện than khoảng
42,6%; nhiệt điện khí 14,7%; các nguồn năng lƣợng tái tạo và các nguồn khác
21,2%.
Với hơn 2200 hệ thống sông có chiều dài hơn 10 km, trữ năng thủy điện Việt Nam
đƣợc đánh giá tƣơng đối phong phú. Theo đánh giá của chƣơng trình “Xây dựng chiến
lƣợc và chính sách năng lƣợng bền vững” [2] thì trữ năng kỹ thuật của các trạm thủy
điện vừa và lớn (công suất >30MW) của nƣớc ta khoảng 123 tỷ kWh (trữ năng lý
thuyết 300-320 tỷ kWh) tƣơng đƣơng công suất lắp đặt khoảng 31.000 MW. Thủy
điện nhỏ công suất <30 mw="" đƣợc="" đánh="" giá="" khoảng="" 4.000="" mw="" (16,4="" tỷ="" kwh)="" cũng="">30>
tiềm năng đáng kể. Hiện nay công suất lắp đặt tại các trạm thủy điện đang vận hành
khoảng 17.000 MW chiếm 49% tiềm năng kỹ thuật
Tóm tắt nội dung tài liệu: 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 1. PGS.TS Hồ Sỹ Dự
2. GS. TS Hà Văn Khối
HÀ NỘI, NĂM 2017
i
LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dƣới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã
đƣợc thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận án
Hồ Ngọc Dung
ii
LỜI CÁM ƠN
Trƣớc tiên, từ đáy lòng mình tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến
các thầy hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Hồ Sỹ Dự và GS.TS Hà Văn Khối đã tận tình
định hƣớng, chỉ bảo theo sát tác giả trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin
cảm ơn các thầy đã dành nhiều công sức, trí tuệ trong thời gian tác giả thực hiện luận
án.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học trong và ngoài Trƣờng đã có những
đóng góp quý báu, thiết thực và 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 và Sau
Đại học, Khoa Công trình, Bộ môn Thủy điện và năng lƣợng tái tạo trƣờng Đại học
Thuỷ lợi đã tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt, hỗ trợ tác giả trong quá trình thực hiện
nghiên cứu của mình.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô và đồng nghiệp trong Bộ môn Thủy điện và
năng lƣợng tái tạo đã 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 và gia đình
luôn sát cánh động viên, khích lệ, ủng hộ rất lớn về tinh thần cũng nhƣ vật chất cho tác
giả trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu.
Tác giả xin trân trọng cám ơn.
iii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 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 về vận hành hồ chứa thủy điện .............................................. 8
1.1.1 Quản lý vận hành hồ chứa theo biểu đồ điều phối ...................................... 8
1.1.2 Vận hành hồ chứa theo thời gian thực ........................................................ 9
1.2 Tổng quan các phƣơng pháp xây dựng quy trình vận hành hệ thống hồ chứa
đa mục tiêu ................................................................................................................. 10
1.2.1 Phƣơng pháp mô phỏng ............................................................................ 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 những nghiên cứu phục vụ vận hành các công trình thủy điện-
thủy lợi hệ thống sông Hồng trong 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 của luận án ................................................................ 37
1.5 Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................ 40
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VẬN HÀNH TỐI ƢU BẬC THANG HỒ
CHỨA THỦY ĐIỆN ..................................................................................................... 41
2.1 Khái quát về bài toán tối ƣu đa mục tiêu ......................................................... 41
2.1.1 Hàm mục tiêu ............................................................................................ 41
2.1.2 Các phƣơng pháp giải bài toán tối ƣu đa mục tiêu .................................... 41
2.1.3 Lựa chọn phƣơng pháp tối ƣu hóa ............................................................ 43
2.2 Thiết lập bài toán vận hành tối ƣu hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện ...... 44
2.2.1 Đặc điểm chế độ vận hành của hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện .... 44
2.2.2 Thiết lập bài toán vận hành tối ƣu và phạm vi nghiên cứu đối với hệ thống
hồ chứa bậc thang thủy điện .................................................................................. 46
2.2.3 Cân bằng nƣớc và các ràng buộc của hệ thống ......................................... 50
2.2.4 Không gian nghiệm tối ƣu ......................................................................... 57
2.3 Xây dựng thuật toán quy hoạch động DP-DP đối với hệ thống bậc thang hồ
chứa thủy điện ........................................................................................................... 58
2.3.1 Nguyên lý chung giải bài toán tối ƣu bằng phƣơng pháp quy hoạch động
(DP) ...58
iv
2.3.2 Thuật toán quy hoạch động DP-DP .......................................................... 60
2.3.3 Thuật toán quy hoạch động cho bài toán 1 ............................................... 63
2.3.4 Thuật toán quy hoạch động của bài toán 2 ................................................ 67
2.3.5 Thiết lập sơ đồ thuật toán và chƣơng trình tính toán ................................ 71
2.4 Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................ 76
CHƢƠNG 3 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 và xây dựng các công trình hồ chứa thủy lợi- thủy điện
trên hệ thống sông Đà ................................................................................................ 77
3.1.1 Vị trí địa lý ................................................................................................ 77
3.1.2 Hiện trạng các công trình hồ chứa thủy lợi- thủy điện trên hệ thống bậc
thang sông Đà ........................................................................................................ 78
3.1.3 Nhu cầu dùng nƣớc hạ lƣu sông Hồng ...................................................... 79
3.2 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 bài 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 hiện cho mô hình ...................................................... 102
3.3 Kết quả nghiên cứu tính toán điều tiết tối ƣu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy
điện sông Đà ............................................................................................................ 103
3.3.1 Các kịch bản tính toán ............................................................................. 103
3.3.2 Kết quả 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 3 .......................................................................................... 124
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 126
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ............................................................ 129
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 130
v
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 của turbin thủy điện Sơn La .......................................... 52
Hình 2- 3: Sơ họa xác định vị trí làm việc của TTĐ và giá đơn giá công suất ............. 56
Hình 2- 4: Sơ đồ mô tả sự thay đổi trạng thái theo chiều thời gian với biến trạng thái là
tổng dung tích trữ của các hồ chứa ................................................................................ 64
Hình 2- 5: Sơ đồ khối thuật toán quy hoạch động bài 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 bài 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 các ngày điển hình của các tháng năm 2020 ...................... 91
Hình 3- 4: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Sơn La theo tiêu chuẩn Bmax ..................... 107
Hình 3- 5: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Hòa Bình theo tiêu chuẩn Bmax ................ 107
Hình 3- 6: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Sơn La theo tiêu chuẩn Emax ..................... 108
Hình 3- 7: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Hòa Bình theo tiêu chuẩn Emax ................. 108
Hình 3- 8: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Sơn La năm 1930-1931 (Ptk) theo các tiêu
chuẩn Bmax và Emax ...................................................................................................... 111
Hình 3- 9: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Hòa Bình năm 1930-1931 (Ptk) theo các tiêu
chuẩn Bmax và Emax ...................................................................................................... 111
Hình 3- 10: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Sơn La năm 2002-2003 theo các tiêu chuẩn
Bmax và Emax ................................................................................................................ 112
Hình 3- 11: Đƣờng quá trình mực nƣớc hồ Hòa Bình năm 2002-2003 theo các tiêu
chuẩn Bmax và Emax ...................................................................................................... 112
Hình 3- 12: Diễn biến công suất khả dụng của TTĐ Hòa Bình và Sơn La trong các
năm thủy văn ............................................................................................................... 113
Hình 3- 13: Diễn biến công suất khả dụng của TTĐ Hòa Bình và Sơn La trong năm
1949-1950 tính theo hai tiêu chuẩn Bmax và Emax ........................................................ 114
Hình 3- 14: Công suất phát điện thời đoạn hồ Hòa Bình và Sơn La theo 2 tiêu chuẩn
Bmax và 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
vi
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 chính của một số công trình thủy điện vừa và lớn ................. 80
Bảng 3- 2: Mực nƣớc tối thiểu thời kỳ mùa cạn tại các 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 các ngày điển hình năm 2020 ..................................... 90
Bảng 3- 7: Biểu giá công suất thị trƣờng điện tháng 1 .................................................. 92
Bảng 3- 8: Khống chế mực nƣớc hồ Hòa Bình và Sơn La ............................................ 94
Bảng 3- 9: Khống chế mực nƣớc hồ Hòa Bình và Sơn La ............................................ 95
Bảng 3- 10: Lƣu lƣợng tối thiểu thời kỳ mùa cạn tại các nút kiểm soát ..................... 96
Bảng 3- 11: Quan hệ hồ chứa thủy điện Sơn La ........................................................ 100
Bảng 3- 12: Quan hệ lƣu lƣợng và 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 và mực nƣớc hạ lƣu nhà máy Hòa Bình ................... 101
Bảng 3- 15: Kết quả tính toán điều tiết tối ƣu theo tiêu chuẩn Bmax và Emax ............... 104
Bảng 3- 16: Tọa độ các đƣờng giới hạn biểu đồ điều phối hồ thủy điện Sơn La ........ 121
Bảng 3- 17: Tọa độ các đƣờng giới hạn biểu đồ điều phối hồ thủy điện Hoà Bình .... 123
vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ANN Mạng trí tuệ nhân tạo
CGA Thuật toán di truyền có điều kiện
DDDP Quy hoạch động sai phân (Discrete Differential Dynamic
Programming)
DDP Quy hoạch động vi phân (Differential Dynamic Programming)
DP Quy hoạch động (Dynamic Programming)
DPFRB Quy hoạch động dựa trên quy luật tập mờ (Dynamic Programming
Fuzzy Rule-Based)
DPSA Quy hoạch động xấp xỉ liên tục (Dynamic Programming Successive
Approximation)
EA Thuật toán tiến hóa (Evolutionary algorithm)
EMPSO Kỹ thuật tối ƣu tinh hoa đột biến bầy đàn (Elitist-Mutated Particle
Swarm Optimization)
FUZZY Lý thuyết Mờ
GA Thuật toán di truyền (genetic algorithm )
GAMS Phần mềm tối ƣu GAMS
HEC Bộ phần mềm thủy văn, thủy lực của Cục Công binh Hoa kỳ
IDP Quy hoạch động tăng (Incremental Dynamic Programming)
LP Quy hoạch tuyến tính (Linear programming)
MIKE11 Bộ phần mềm thủy văn, thủy lực dòng 1 chiều của Viện Thủy lực Đan
Mạch
MNC 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)
PSO Kỹ thuật tối ƣu bầy đàn (Particle Swarm Optimization)
viii
SDP Quy hoạch động ngẫu nhiên (Stochastic dynamic programming)
SSARR Mô hình tổng hợp dòng chảy và điều tiết hồ chứa (Streamflow
Synthesis and Reservoir Regulation)
TTĐ Trạm thủy điện
1
MỞ ...
READ(1,*)(QHK(J,I),I=1,NHHK(J))
4 CONTINUE
READ(1,10) TEN
DO 5 J=1,M
READ(1,10) TEN
READ(1,*)(QTTK(J,I),I=1,NTTK(J))
READ(1,*)(HTK(J,I),I=1,NTTK(J))
5 CONTINUE
READ(1,10) TEN
NCN=NHS(J)
197
DO 6 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))
6 CONTINUE
READ(1,10) TEN
DO 7 J=1,NT
7 READ(1,*)ITH(J),NG(J),(QD1(J,I),I=1,M),BH(J)
do 8 j=1,M
do 8 i=1,NT
QKG(j,i)=QD1(I,J)
8 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)
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)
15 CONTINUE
C
C XAC DINH DVH THEO NM CAP DEU NHAU CUA VHD
C
DVH=VHD/(NM-1)
C
C BAT DAU TIM TOI QUU THEO QUY HOACH DONG THOI GIAN
C
C THOI DOAN DAU TIEN IT=1
IT=1
198
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)
199
21 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
C
C XAC DINH QHD TAI THOI DIEM J=1
C
QHD(M,IT,IM)=(W1+VO1-ST)/DT
C WRITE(*,*)'ST QHD',ST,QHD(M,IT)
DO 60 J=1,M
60 SY(J)=VBD(J)-VO(J)
CALL TUST(ST,IM,IT)
FM(1,IM)=ETIM(IT,IM)
c WRITE(*,*)'FM',FM(IT,IM)
GO TO 103
102 FM(1,IM)=-10000000000.
103 CONTINUE
22 CONTINUE
C STOP
C
C BAT DAU TU THOI DOAN THU 2 IT=2,3...,NT
C
C XAC DINH DIEU KIEN BAN DAU TAI IT=2
101 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
26 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)
24 CONTINUE
Z1=ZO(J)
CALL SK(VH,ZH,Z1,Z11,NH)
VO(J)=Z11
VOT=VOT+VO(J)
23 CONTINUE
C KIEM TRA GIOI HAN CUA VI TAI IT
200
W1=0.
DO 25 J=1,M
25 W1=W1+QKG(J,IT)*DT
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
201
GO TO 31
30 CONTINUE
F(IM,IK)=-10000000000.
31 CONTINUE
B(IK)=F(IM,IK)
28 CONTINUE
CALL TMAX(B,NM,AMAX,INDEX)
C WRITE(*,*)'INDEX AMAX',AMAX,INDEX
FM(IT,IM)=AMAX
C WRITE(*,*)'FM IT IM',FM(IT,IM),IT,IM
C STOP
C IKMAX LA NUT TAI IT-1 TUONG UNG VOI TOI UU TAI IM CUA IT
IKMAX(IT,IM)=INDEX
c DO 281 IK=1,NM
C IF(IK.EQ.INDEX) THEN
C VIMAX(IT-1,IK)=VI(IT-1,INDEX)
C ENDIF
C WRITE(*,*)'IT j IKMAX IM',IT,J,IKMAX(IT,IM),IM,VIMAX(IT-1,IM)
27 CONTINUE
C 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
32 continue
C
C TRUY HOI TIM MGHIEM TOI UU
C
DO 33 IT=1,NT
IF(IT.NE.NT) GO TO 33
DO 330 IM=1,NM
330 B(IM)=FM(NT,IM)
c WRITE(*,*)'FM(NT,IM) IM',FM(NT,IM),IM
CALL TMAX(B,NM,AMAX,INDEX)
C index=1
C fmax(nt)=fm(nt,1)
FMAX(NT)=AMAX
IMAX(NT)=INDEX
WRITE(*,*)'FMAX INDEX',FMAX(NT),INDEX
33 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
202
C WRITE(*,*)'ITU IMAX',(IMAX(IT),IT=1,NT)
DO 35 J=1,M
S(J,IT)=SIMMAX(J,IT,ITU)
C WRITE(*,*)'SIMMAX J,IT,ITU',(SIMMAX(J,IT,ITU),IT=1,NT),J,IT,ITU
35 CONTINUE
DO 36 J=1,M
VK(J,IT)=VO(J)+S(J,IT)
36 CONTINUE
34 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)
37 CONTINUE
CALL SK(VH,ZH,Z1,V1,NH)
VBD(J)=V1
370 CONTINUE
C
C TINH THEO PA TOI UU
C
DO 39 IT=1,NT
DO 38 J=1,M
IF(IT.EQ.1) THEN
VK(J,IT-1)=VBD(J)
ENDIF
C 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)
40 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
203
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)
41 CONTINUE
V1=VK(J,IT)
C 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)
42 CONTINUE
CALL SK(ZH,VH,QQ,Z11,NHH)
HL=Z11
C TINH TON THAT QUA TUYEC BIN
NTT=NTTK(J)
DO 43 IN=1,NTT
VH(IN)=QTTK(J,IN)
ZH(IN)=HTK(J,IN)
43 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
C 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)
44 CONTINUE
204
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
C WRITE(*,*)'E(J,IT)',E(J,IT),IT
38 CONTINUE
39 CONTINUE
C
C IN KET QUA TINH
C
DO 45 J=1,M
WRITE(2,46)J,(Z(J,IT),IT=1,NT)
45 CONTINUE
46 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
47 CONTINUE
DO 48 J=1,M
48 WRITE(2,49)J,(E(J,IT),IT=1,NT)
49 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)
50 FORMAT(2X,'DIEN TANG TOI UU =',2X,F10.3)
C
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
205
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
206
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
207
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)
19 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)
24 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
C WRITE(*,*)'QHD',QQ
CALL SK(ZH,VH,QQ,Z11,NHH)
HL=Z11
C 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)
25 CONTINUE
CALL SK(ZH,VH,Q1,H1,NTT)
HTT=H1
ZCN=ZHI(M,IS)-HL-htt
ZZ=ZCN
C 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)
208
26 CONTINUE
CALL SK(ZH,VH,ZZ,Z11,NCN)
HSO=Z11
C
C WRITE(*,*)'HSO QHD QTBIN ZCN IT',HSO,QHD(M,IT),QTBIN(M,IS),ZCN,IT
C
E1=HSO*QTBIN(M,IS)*ZCN*24*DT1
ETIS(M,IS)=E1
STI(M,IS)=SI(M,IS)
C WRITE(*,*)'EIS,SI,VSI,IT',EIS(M,IS),SI(M,IS),VSI(J,IS),IS,IT
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)
GO TO 51
50 ETIS(M,IS)=-10000000000.
51 CONTINUE
23 CONTINUE
C STOP
GO TO 38
40 CONTINUE
C
C TU HO DAU THU 2 TRO DI (BAT DAU TU HO DUOI CUNG)
C
C J=2
C TINH GIA TRI LON NHAT, NHO NHAT
NJS=J
VHTC=0.
DO 27 JS=NJS,M
VHTC=VHTC+VHJ(JS)
27 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
C STI(J,IS) LA TONG DUNG TICH TRU TAI BUOC J DUOC CHIA THANH NS MUC
28 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)
209
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)
210
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
211
42 B(IS)=ETIS(1,IS)
CALL TMAX(B,NS,AMAX,INDEX)
C 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
430 CONTINUE
ELSE
II=ISMAX(J-1)
ISMAX(J)=IKIS(J-1,II)
C STMAX(J)=STIS(J,ISMAX(J))
C 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)
C SMAX(J)=STMAX(J-1)-STMAX(J)
C IF(STI(J,IS).EQ.STMAX(J))
C ISMAX=IS
ENDIF
43 CONTINUE
ENDIF
C GIA TRI DUNG TICH TRU TOI UU HO THU J TAI THOI DIEM IT VOI MUC TRU IM
SIMMAX(J,IT,IM)=SMAX(J)
C WRITE(*,*)'IT,ST)',IT,ST
C WRITE(*,*)'IM,J,SIMMAX',IM,J,SIMMAX(J,IT,IM)
41 CONTINUE
RETURN
END
File đính kèm:
nghien_cuu_co_so_khoa_hoc_van_hanh_toi_uu_he_thong_bac_thang.pdf
Thongtinluanandualenmang_NCS_HoNgocDung(ĐHTL).pdf
TomtatLATS_TV_NCS_HoNgocDung(ĐHTL).pdf
TomtatlLATS_TA_NCS_HoNgocDung(ĐHTL).pdf

