何 麟

（廣東省能源集團(tuán)天生橋一級(jí)水電開發(fā)有限責(zé)任公司水力發(fā)電廠，貴州 興義 562400）

1 紅水河水電資源梯級(jí)開發(fā)

隨著科學(xué)技術(shù)的改進(jìn)和歷史研究的蕃昌，過多利用河流的位能和重力勢(shì)能開展水力發(fā)電的能源越來越低價(jià)，也益發(fā)容易調(diào)峰，過多使用大自然水文科學(xué)程序循環(huán)重新運(yùn)行重新開始的綠色能源的主要地位也越來越受到人類的偏愛。水力發(fā)電天然資源的開發(fā)利用已成為當(dāng)今水利資源開發(fā)利用的首要內(nèi)容。間歇流水力發(fā)電梯級(jí)開發(fā)能夠充分利用渠道沉降和排澇溝渠，最大限度地延伸間歇流水力發(fā)電和海上運(yùn)輸天然資源，取得較大的綜合性收益成為現(xiàn)實(shí)。

紅水河沿岸有10個(gè)梯級(jí)水電站(天生橋一級(jí)、天生橋二級(jí)、平班、龍灘、巖灘、大化、百龍灘、樂灘、橋鞏、大藤峽10個(gè)梯級(jí)電站),總裝機(jī)容量約1 300萬kW。

水力發(fā)電樞紐的建筑施工是提高水利資源利用效率的最有效途徑之一，但對(duì)間歇流生態(tài)關(guān)系組成環(huán)境的碰擊也相當(dāng)大。梯級(jí)水力發(fā)電樞紐充分利用與間歇流生態(tài)關(guān)系組成的環(huán)境協(xié)調(diào)關(guān)系的基礎(chǔ)研究已變成海內(nèi)外基礎(chǔ)科學(xué)研究的熱門話題。發(fā)展河流梯級(jí)水電可以充分利用水流缺口，最大限度地開發(fā)水資源。但在河流梯級(jí)開發(fā)進(jìn)程中對(duì)水文情勢(shì)和生態(tài)環(huán)境等方面既存在優(yōu)勢(shì),也帶來了不可忽視的弊端。

水能資源的質(zhì)量是相對(duì)清潔和可再生能源，水能資源是使用水的勢(shì)能，完全是一個(gè)物理過程，在這個(gè)過程中,1 m3的水，不是1 m3的水的污染，不排放1 m3有害氣體，也不排放1 kg的固體廢物，是一種清潔能源。只要地球的水循環(huán)不暫停，河流不干燥，水資源是永恒的，是可再生能源。水電站的建設(shè)目前仍是最有效的改善水資源利用的方法之一，但也因此對(duì)河流生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響。

圖1 紅水河梯級(jí)電站

圖2 紅水河梯級(jí)電站

2 運(yùn)維優(yōu)化研究

隨著我國水電建設(shè)水平的提升，設(shè)備建造水準(zhǔn)的提高，水力發(fā)電樞紐機(jī)組正朝著高容量、大規(guī)模、高比速、高負(fù)荷的方向延伸，完整的電網(wǎng)廣域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的復(fù)雜性愈來愈高。大型水力發(fā)電樞紐機(jī)組的運(yùn)行和維護(hù)也陷入著種種質(zhì)疑。一方面，鑒于大型機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及其安全防護(hù)啟動(dòng)并執(zhí)行主要因素含有液壓系統(tǒng)、機(jī)械設(shè)備、電氣控制等層面。另一方面，水電機(jī)組設(shè)備故障與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)兩者之間普遍存在著非線性動(dòng)力學(xué)的典型性，不足以獵取設(shè)備故障樣品，樣本容量小，給水電機(jī)組的故障電流科學(xué)分類法和診斷標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生了相當(dāng)大的質(zhì)疑。這種成分徑直的結(jié)果是大型水電機(jī)組故障電流辨別出和診斷過程的荊棘，安全防護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)高風(fēng)險(xiǎn)勞動(dòng)生產(chǎn)率便更顯著。倘若生產(chǎn)系統(tǒng)和防護(hù)不妥，將誘使各量度單位和安全監(jiān)控的故障電流，這將誘使偶然重新啟動(dòng)和突發(fā)故障的提高，負(fù)面影響輸電網(wǎng)絡(luò)的可維護(hù)性和熱穩(wěn)定性。因此，大型水力發(fā)電樞紐機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)防護(hù)水平亟須進(jìn)一步提高，完整的機(jī)組操作保養(yǎng)電網(wǎng)廣域監(jiān)測(cè)系統(tǒng)須要逐漸地向生產(chǎn)過程自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向延伸。

盡管我國水力發(fā)電樞紐機(jī)組程序狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與協(xié)調(diào)控制科學(xué)技術(shù)完成或達(dá)到最低限度較晚，但通過銘牌容量的不斷增加和運(yùn)轉(zhuǎn)保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的堆集，我國水力發(fā)電樞紐機(jī)組上線和離線程序狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)與協(xié)調(diào)控制工程科學(xué)取得了顯著成績。

若干?？圃盒５慕逃邔⑺啓C(jī)動(dòng)力裝置智能化協(xié)調(diào)控制工程技術(shù)分作經(jīng)驗(yàn)型和模殼型兩類。建立于經(jīng)驗(yàn)證據(jù)的故障診斷的首要需過多利用運(yùn)轉(zhuǎn)工作人員和專業(yè)人士累積的表層傳統(tǒng)知識(shí)訓(xùn)導(dǎo)機(jī)組的控制系統(tǒng)和執(zhí)行保養(yǎng)。此種科學(xué)研究方法涵蓋了模糊集理論。若干?？圃盒５慕逃邔⒐收显\斷研究方法分作三大類：建立于合乎規(guī)范的工具與案例大全，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)推進(jìn)方法和手段，建立于模具的關(guān)聯(lián)要領(lǐng)。此中建立于常例的科學(xué)方法含有人工智能、故障樹；計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)智慧驅(qū)動(dòng)研究方法覆蓋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，支持向量機(jī)和另外的研究方法。

一系列大型水力發(fā)電樞紐機(jī)組人工智能運(yùn)轉(zhuǎn)保養(yǎng)的關(guān)系，呈交了建立于深度學(xué)習(xí)技術(shù)上的大型水力發(fā)電站機(jī)組智能化管理維護(hù)軟件框架,如圖3所示。

圖3 大型水力發(fā)電樞紐機(jī)組智能化運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)軟件框架

整個(gè)智能運(yùn)維框架包括以下部分：

（1）機(jī)組監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是異常處理探測(cè)和故障診斷分析參考資料，是人工智能運(yùn)行和維護(hù)的基點(diǎn)或基礎(chǔ)。因此，完整的軟件框架的最表面部分是通過混雜傳感元件組合不可缺少的單位裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

（2）關(guān)于早期匯編的科學(xué)數(shù)據(jù)，需要不可缺少的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)整和初始化步調(diào)以確保符合后一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析質(zhì)量要求的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)。完整的手續(xù)須要結(jié)構(gòu)單一、高效率和精密性。

（3）故障特征分析需要數(shù)個(gè)大統(tǒng)計(jì)分析辦法來減少數(shù)據(jù)維空間。一方面，它可能分離出中心點(diǎn)特質(zhì)，另一方面，它或許可以精簡培訓(xùn)文化和學(xué)習(xí)的標(biāo)量類型和壓力。

（4）異?？赡苁腔虿豢赡苁清e(cuò)誤。程序錯(cuò)誤也可分作多種類型。于是，須要稍許智能化的科學(xué)方法來執(zhí)行故障的自動(dòng)無監(jiān)督分類，以處理后續(xù)的運(yùn)行和保養(yǎng)。

（5）深度進(jìn)修軟件引擎覆蓋通常的正則序列研習(xí)概念性模型，可能為軟件缺陷特征分析和診斷技術(shù)有監(jiān)督分類產(chǎn)生更智能化的數(shù)據(jù)挖掘軟件引擎認(rèn)同。

3 結(jié)論

當(dāng)前，水資源日趨緊張，水資源的梯級(jí)開發(fā)和優(yōu)化利用已成為一種占有實(shí)際意味深長的方向,也是人類整體永續(xù)發(fā)展的極為重要保障。紅水河地理?xiàng)l件優(yōu)異，水利資源富饒。

（1）在瀏覽和概括一大堆海內(nèi)外文檔為基礎(chǔ)，配套回頭看了世界各地間歇流梯級(jí)開發(fā)實(shí)況和水利資源過多利用基礎(chǔ)科學(xué)研究，泛函分析了水利資源利用的首要的手段,水力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)以及我國能源利用現(xiàn)狀。

（2）文中對(duì)水資源開發(fā)的深入了解本基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要性和海內(nèi)外學(xué)術(shù)研究實(shí)況。進(jìn)一步闡明了研究工作的含義和梯級(jí)水電站的無監(jiān)督分類。綜合評(píng)述了百般最優(yōu)化方法工程科學(xué)和方法論的運(yùn)用。

（3）文中針對(duì)發(fā)電量利潤，在梯級(jí)背景下水資源的利用進(jìn)行了探索。