王友兵

四川涼山水洛河電力開發(fā)有限公司 四川成都 610000

通過將先進的智能技術(shù)、通信技術(shù)應(yīng)用在梯級水電站決策管理過程中，建立起功能完善的梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)，能夠切實為流水電站調(diào)度工作提供更加有利的數(shù)據(jù)支持，增強梯級水電站信息管控水平，對滿足當前水電站建設(shè)與運營管理目標意義重大。

1 流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)狀

流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)主要就是對水電站運行全過程及內(nèi)部設(shè)施運行狀態(tài)進行實施管控。通過使用先進的信息技術(shù)及優(yōu)化控制理論知識，制定出更加科學(xué)專項的化解方案，在保障水電站內(nèi)設(shè)施安全可靠運行的前提下，控制水電站發(fā)電期間的資源利用率，從根本上增強水電站運行全過程的經(jīng)濟效益。

國外發(fā)達國家于20世紀70年代便陸續(xù)開展了對于梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)研發(fā)工作，水電站計算機優(yōu)化調(diào)度管理水平較高。帶來了更加顯著的綜合效益。

我國流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)研發(fā)工作線處于關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)階段。通過在梯級水電站聯(lián)合調(diào)度過程中使用輔助決策方式，使城市水資源利用規(guī)劃及用水分配問題得到了極大程度改善[1]。同時，當下梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)還引用了先進的地理信息技術(shù)與專家系統(tǒng)，切實提升了梯級水電站在實際調(diào)度期間的數(shù)據(jù)利用率，通過對調(diào)度方案進行仿真及模型化研究，使水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)內(nèi)部功能得到了進一步優(yōu)化。

2 流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)設(shè)計方案

2.1 設(shè)計思路

在流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)實際設(shè)計過程中，需要開發(fā)出針對水電調(diào)度決策管理工作的智能化程序軟件，切實提升決策結(jié)果的專項性及精準度，為調(diào)度人員實際工作提供更加有力的數(shù)據(jù)支持。因此在水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)設(shè)計期間，需要首先做好水庫入庫徑流預(yù)測工作，細致分析梯級水電站優(yōu)化調(diào)度過程中的發(fā)電效應(yīng)以及實際消耗量，最大限度控制水電站消耗成本。細致研究企業(yè)效益以及發(fā)電期間的能耗損失量，對制定出的梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策方案進行對比分析，使制定出的決策內(nèi)容可滿足綜合利益最大化發(fā)展目標。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

在流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)內(nèi)部，主要包括輸入及輸出接口、調(diào)度決策控制系統(tǒng)、調(diào)度數(shù)據(jù)庫以及專家決策系統(tǒng)。在輸入輸出接口設(shè)計過程中，需要借助自動或人工方式對數(shù)據(jù)進行輸入及輸出管理，要求梯級水電站的水文預(yù)報以及優(yōu)化調(diào)度工作需要在人機交互界面直觀展現(xiàn)出來，為后期輔助決策系統(tǒng)在線調(diào)度工作提供重要的前期預(yù)測參考依據(jù)。在調(diào)度決策控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要其能夠肩負起控制數(shù)據(jù)庫及信息部的重要職責，調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)部各模塊之間的關(guān)系，保障系統(tǒng)安全可靠運行。在設(shè)計專家知識庫期間，需要嚴格考慮水電站輔助現(xiàn)場的實際可操作性能，確保制定出的調(diào)度決策方案能夠切實滿足水電站運行需求[2]。通過將梯級水電站優(yōu)化調(diào)度經(jīng)驗輸入至知識庫內(nèi)，對輔助決策方案內(nèi)容進行進一步優(yōu)化。

在設(shè)計數(shù)據(jù)庫過程中，應(yīng)當做好水電站工程信息、水文信息、預(yù)報信息等管控工作，通過集中收集與處理此些信息數(shù)據(jù)，為制定出合理的優(yōu)化調(diào)度方案提供重要理論輔助。

3 建立流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)模型

通過建立流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)模型，幫助相關(guān)工作人員對比分析各調(diào)度方案優(yōu)勢及劣勢。要求模型內(nèi)部應(yīng)當增設(shè)系統(tǒng)的專家知識庫以及相關(guān)專業(yè)評判準則[3]。借助梯級水電站運行調(diào)度實例成果數(shù)據(jù)，對模型結(jié)構(gòu)進行進一步細化。梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)模型內(nèi)部需要設(shè)置時間、入庫流量以及區(qū)間流量等參數(shù)數(shù)值為變量，因汛期及非汛期梯級水電站優(yōu)化調(diào)度方式存在較大差異，可將模型劃分為汛期與非汛期為規(guī)則組，判斷水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策方案制定期間所用規(guī)則，從根本上提升調(diào)度決策過程中的實際效率增強決策系統(tǒng)推理速度。流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)模型還可以將上年度中汛期入庫流量作為學(xué)習樣本，建立汛期場次調(diào)度規(guī)則標準，確保模型內(nèi)容可以全面反映出梯級流域水電站優(yōu)化調(diào)度條件及要點。

4 流域梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)軟件功能

為從根本上發(fā)揮出梯級水電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)運行期間的積極作用，還應(yīng)當明確系統(tǒng)運行過程中各類功能。具體來說，要求系統(tǒng)具備協(xié)同辦公功能，將優(yōu)化調(diào)度決策方案內(nèi)部數(shù)據(jù)在各部門進行及時公開與共享。依照水電站信息管理實踐內(nèi)容，對不同數(shù)據(jù)進行格式統(tǒng)一級分別錄入，從根本上提升水電站實際運行數(shù)據(jù)利用率。要求做決策系統(tǒng)還應(yīng)當具備交互式預(yù)報功能，通過細致分析水電站徑流預(yù)測與調(diào)度計算結(jié)果，對可能出現(xiàn)的水電站運行險情進行及時預(yù)報，從根本上保證水電站運行過程中的安全可靠性。增強系統(tǒng)調(diào)度輔助決策功能，基于調(diào)度專家經(jīng)驗及人機交互平臺，不斷優(yōu)化調(diào)度輔助決策內(nèi)容。

總而言之，為使流域梯級水電站在實際運行過程中發(fā)揮出重要作用，需要建立起功能更加完善的流域梯級水電站優(yōu)化調(diào)度輔助決策系統(tǒng)，通過將智能技術(shù)、決策支持理論整合在一起，設(shè)計出全面精準的水電站優(yōu)化調(diào)度決策模型，確保得出的決策結(jié)果能夠切實提升水電站運行期間的綜合效益。