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人工智能与水电站经济运行

  b流量一定,出力最大化<以下简称为控制流量>

  我国大多数中小水电站的实际资源情况有如下特征:1库容小甚至无库容(径流式电站);2流量随季节变化大。

  如何利用有限的流量多发电,并使机组协联于稳定运行区,保持组态效率最高呢?笔者研发的《全数字仿真水轮发电机组智能调度系统》主要针对上述两种情况进行优化,其功能主要包括[1]:

  a 能进行实时预报,并根据预报与实测结果的对比,对有关参数进行校正;

  b根据电力系统的调度计划或水电站水库的来水及当时的水位等情况,确定出水电站的日负荷计划,在实际运行中进行水电站厂内负荷的实时自动给定;

  c在给定的全厂负荷下,进行工作机组台数和机组组合的最优化计算,并按最优化准则选择工作机组的台数和机组号,实现工作机组间负荷的最优分配;

  d根据水电站的日负荷计划或即将面临的负荷预测资料,事先进行机组启、停最优化计算,确定改变工作机组组合的合理性,使机组的启,停按最优化准则进行;

  e对调频水电站,即在电力系统中承担系统负荷瞬时变化调节任务的水电站,在电站机组要改变运行工况时,如增负荷,减负荷、停机或启动新的工作机组等,进行实时计算,寻找出改变水电站机组工况的最优控制规律,并进行机组间随机负荷的最优分配和实时调节;

  f当水电站按给定负荷运行或作调频运行时,可实时进行负荷偏差的检测;当水电站的出力和系统要求的负荷值存在偏差时,依据实际偏差值,及时进行相应的调节与控制;

  g具有自动、手动两套功能:在正常情况下,由实时控制系统根据优化计算出的结果,并按最优准则可自动改变机组的运行状况;在特殊情况下,也可以通过输出设备进行显示,给出按优化准则改变水电站机组运行工况的操作指令,运行人员可根据指令由手动操作执行;

  h定期对各机组当前的动力持性进行实测,并对实测资料进行分析和处理,比较机组当前的动力特性和优化运行计算所依据的机组动力特性之间是否存在偏差。当偏差超过允许值时,能及时进行修正。修正后的机组动力特性存入数据库,作为下一阶段确定优化运行方式的依据;

  i通过计算机屏幕循环显示计划的最优运行方式、操作调节指令、操作控制实况,当前厂内的实际运行方式及相关的技术数据等信息,便于水电站运行和管理人员进行监控;

  j数据库管理功能,可存储电站的运行参数、技术指标、设备情况等资料及二次数据及时贮存,并按需要生成表格,打印成报表;

  k 能通过历史数据智能学习,完成自动寻找最佳水头和最佳流量,可实现水资源的长期、中期和实时的优化;

  l 能实现机组协联运行于稳定运行区域,保证机组长期高效、稳定运行。

  4、结语

  笔者研发的系统拓展了水电站优化运行的理论方法,具有良好的工程实用性,可作为普及优化调度和调节的核心模块,对稳定、高效利用水力资源具有重要意义。随着国家电力体制的改革,成立了五大发电公司和两大电网,为水资源梯级、流域甚至跨流域的调度和水、火电联合调节创造了非常有利的条件,且在应用过程中需对水电站所属流域的水文、气象资料进行采集与数字化处理,为以后综合运用遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、网络技术、多媒体及虚拟现实(VR)等现代高新技术建立"数字流域"奠定基础,而"数字流域"包括全流域的地理环境、自然资源、生态环境、人文景观、社会和经济状态等各种信息,可作为各级政府或职能部门有效地管理整个流域的经济建设,作出宏观的资源利用与开发等决策的依据。

  参考文献

  [1]中华人民共和国水利部。农村水电站优化运行导则[讨论稿].北京:中国水利水电出版社,2003

  [2]哈尔滨大电机研究所编。 水轮机设计手册 [M]. 北京:机械工业出版社,1976

  [3]常近时,寿梅华,于希哲。 水轮机运行[M]. 北京:水利电力出版社,1983

  [4]林尧瑞 , 马少平。 人工智能导论[M] 北京:清华大学出版社,2000

  [5]卢开澄。 组合数学[M]. 北京:清华大学出版社,2000

  [6]石纯一 , 王家廞.数理逻辑与集合论[M] .北京:清华大学出版社,2000

  The artificial intelligence & water power station economic movement

  Abstract: By the way of water power station economic movement optimization, this paper uses the object-oriented software construction,completes Constraint Satisfaction Problem solution,realizes the knowledge denotation, Constraint deliver, the intelligence remount, and runs it with a PC.With the method of object-oriented & The artificial intelligence to solve water power station plants burthen dynamic adjust, creating the digital automatically generate control system,the result is analysed and proofed by The proof of water power station economic movement optimization solution

  Key word: water power station; tiny-increasing-rate; economic movement; Artificial intelligence;produce system

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