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随着国民经济的高速发展，电力需求稳步增长。面临传统能源日益紧张的窘迫局面，水电能源以其无污染性与可再生性受到世界各国的重视，它的节能开发和高效利用也已成为世界各国实现生态与人文和谐发展的重要步骤。水电站经济运行作为水电能源开发利用的主要途径，全力开展相关研究工作对于实现水电能源高效利用具有重要意义。
本文根据水电经济运行的实际需求，分析研究水电站水库经济运行的常用应用模式(以水定电模式和以电定水模式)，建立两种模式下多目标多模型方法库。在此基础上，根据电网水电与火电统一调度的要求，提出了水电站水库水电协调优化调度模式，并且详细研究该模式的基本思路及求解途径，同时建立其模式的方法库。考虑不同时间尺度下水电站水库优化调度的衔接，提出了多尺度动态约束反馈的水电站水库优化调度，简述了该调度机制的实现思路与方法并实现水电站水库的多模式调度应用对比。同时，分析研究了不同优化准则(空间最优化和时间最优化)下的水电站厂内经济运行模型方法，提出了水电站厂内负荷分配的时空解耦二次优化分配模式，用于提高厂内经济运行的效率，建立了时空解耦二次优化分配的模型及求解方法，实现了该模式的实例应用。
基于综合集成应用平台，综合利用现代信息技术、软件设计及开发技术，以石泉水电站为实例，构建了多模型、多方法、多种应用模式综合集成的水电站经济运行系统，实现了“人机互动”模式下，水电站经济运行的集成应用。