本文關(guān)鍵詞： 施工導(dǎo)流風險 梯級水電站 風險分析 合作博弈 效益分攤 補償機制　出處：《武漢大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：水電流域梯級開發(fā)有其巨大的施工優(yōu)越性,上游水電站對洪水進行合理調(diào)度為下游電站的施工導(dǎo)流及防洪度汛創(chuàng)造良好條件,使下游施工導(dǎo)流系統(tǒng)獲得了巨大的風險效益。然而,上游電站調(diào)蓄和控泄對自身和其他外部主體的利益造成了相應(yīng)的影響,不同利益主體之間必然會發(fā)生沖突和爭議,給流域梯級開發(fā)下的水電站施工導(dǎo)流方案決策和風險管理帶來巨大的挑戰(zhàn)。本文圍繞梯級水電開發(fā)下的施工導(dǎo)流風險效益分攤與補償?shù)目茖W(xué)問題展開了系統(tǒng)研究工作,對梯級水電站下施工導(dǎo)流風險估計、風險效益確定、風險效益分攤及補償方法、補償機制和實現(xiàn)途徑進行系統(tǒng)地研究和探索,為梯級水電建設(shè)下的施工導(dǎo)流風險控制和分配提供了新思路和新方法。主要研究內(nèi)容概括如下： (1)系統(tǒng)分析梯級水電站調(diào)蓄和控泄作用下的施工洪水特性和演進規(guī)律,描述上游水庫的泄流過程與區(qū)間洪水過程組合對下游導(dǎo)流設(shè)計斷面的來流影響,引入臨時控泄規(guī)則進行上游水庫調(diào)洪演算。耦合上游電站下泄洪水、區(qū)間洪水與下泄洪水遭遇及導(dǎo)流建筑物泄流能力不確定性,應(yīng)用隨機模擬方法計算施工導(dǎo)流風險率。實例分析表明,風險分析及計算方法是可行的、適用的。為梯級水電站開發(fā)下的施工導(dǎo)流風險效益的計量提供了科學(xué)手段。 (2)以上游控泄水電站和施工導(dǎo)流系統(tǒng)為研究對象,以汛期導(dǎo)流施工自由泄流的工況為基準點,系統(tǒng)分析上游電站運行方式的改變對上下游成本和收益的影響,定量計算上游控泄電站風險成本、發(fā)電損失及下游導(dǎo)流投資收益、進度收益等,建立控泄方案效益評估標準,論證上游水電站控泄下的施工導(dǎo)流的經(jīng)濟可行性。確定施工導(dǎo)流風險效益的表達和內(nèi)涵,為研究效益分攤和補償提供了數(shù)據(jù)支撐。 (3)從合作競爭關(guān)系角度提出梯級電站下施工導(dǎo)流風險效益分攤的必要性,建立基于合作博弈理論的Shapely值效益分攤模型。引入效益貢獻程度、風險度、資源投入度等指標,采用多指標半結(jié)構(gòu)模糊數(shù)學(xué)理論確定指標的權(quán)重,對Shapley值法求解的分攤結(jié)果進行修正。為研究風險效益分攤提供了新方法,也為進一步研究風險效益補償方法和補償機制提供了可行依據(jù)。 (4)考慮上游水電站的控泄后自身出力發(fā)生變化對當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)電力負荷組織造成影響,剖析調(diào)峰電站在控泄中的電力負荷轉(zhuǎn)移作用和外部經(jīng)濟特性,提出了效益分攤是外部性內(nèi)部化的有效手段。將上下游電站和調(diào)峰電站的效益分攤看作一種三方合作的博弈行為,運用合作博弈中的最小核心法進行數(shù)學(xué)建模并進行風險效益分攤額度求解,為解決水電站施工導(dǎo)流階段電站群和電網(wǎng)臨時調(diào)度之間的利益分配沖突提供了理論和方法借鑒。 (5)提出了補償是落實風險效益分攤的一種支付行為,引入委托代理理論和激勵約束機制,耦合控泄流量、風險度、投資額等變量,建立基于委托代理的水電梯級開發(fā)條件下的風險效益補償模型,構(gòu)建梯級水電開發(fā)條件下施工導(dǎo)流風險效益補償框架和程序,提出實施補償?shù)南嚓P(guān)政策性建議。為補償管理模式和制度創(chuàng)新提供了方法和思路。
[Abstract]:The cascade development of hydropower basin has its great construction superiority , and the upstream hydropower station can reasonably dispatch the flood into the construction diversion and flood control of the downstream power station . The system research work is carried out on the scientific problem of the cost - benefit allocation and compensation of the construction diversion scheme under the cascade hydropower development . ( 1 ) To systematically analyze the characteristics and evolution of the construction flood in cascade hydropower station under the regulation and control of cascade hydropower station , describe the influence of the combination of the drainage process of the upstream reservoir and the process of interval flood on the inflow of the downstream diversion design section , introduce the temporary control and discharge rules to calculate the diversion risk rate of the upstream reservoir . The example shows that the risk analysis and calculation method are feasible and applicable . The analysis of the risk benefit of the construction diversion under the development of cascade hydropower station provides scientific means . ( 2 ) To analyze the influence of the operation mode of the upstream power station on the upstream and downstream costs and benefits by analyzing the influence of the change of the operation mode of the upstream power station on the upstream and downstream costs and benefits , and quantitatively calculate the risk cost , the power generation loss and the downstream diversion investment income and progress income of the upstream power station , and establish the economic feasibility of the construction diversion under the control of the upstream hydropower station . The expression and the connotation of the construction diversion risk benefit are determined , and the data support is provided for the study benefit allocation and compensation . ( 3 ) From the point of view of cooperative competition , the necessity of cost - benefit allocation of construction diversion risk under cascade hydropower station is put forward , and Shapely value - benefit allocation model based on cooperative game theory is established . The weight of index is determined by using multi - index semi - structured fuzzy mathematical theory , and the assessment result of Shapley value method is modified . It provides a new method for research risk benefit allocation , and provides a feasible basis for further research on risk benefit compensation method and compensation mechanism . ( 4 ) Taking into account the influence of the change of power load of upstream hydropower station on the power load organization of local power grid system , this paper analyzes the power load transfer function and external economic characteristics of the peak power station in the control and discharge , and puts forward the effective means to internalize the efficiency . The profit sharing of the upstream and downstream power stations and the peak power station is regarded as the effective means of external internalization . The theory and method are provided for solving the conflict of interests distribution between the power station cluster and the temporary dispatching of the power grid during the construction diversion stage of the hydropower station . ( 5 ) The compensation is a kind of payment act to implement the risk - benefit allocation , introduce the principal - agent theory and incentive - constraint mechanism , the coupling - controlled leakage flow rate , the risk degree , the investment amount and so on , establish the risk - benefit compensation model under the condition of hydropower ladder development based on the principal agent , construct the compensation framework and procedure of the construction diversion risk benefit under the condition of cascade hydropower development , and put forward the relevant policy suggestions for implementing compensation .

【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TV551.1

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本文編號：1519233