流域梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統研究

王友兵

四川涼山水洛河電力開發有限公司 四川成都 610000

通過將先進的智能技術、通信技術應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合優化調度輔助決策系統，能夠切實為流水電站調度工作提供更加有利的數據支持，增強梯級水電站信息管控水平，對滿足當前水電站建設與運營管理目標意義重大。

1 流域梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統設計現狀

流域梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統主要就是對水電站運行全過程及內部設施運行狀態進行實施管控。通過使用先進的信息技術及優化控制理論知識，制定出更加科學專項的化解方案，在保障水電站內設施安全可靠運行的前提下，控制水電站發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濟效益。

國外發達國家于20世紀70年代便陸續開展了對于梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統研發工作，水電站計算機優化調度管理水平較高。帶來了更加顯著的綜合效益。

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

2 流域梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統設計方案

2.1 設計思路

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

2.2 結構設計

在流域梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統內部，主要包括輸入及輸出接口、調度決策控制系統、調度數據庫以及專家決策系統。在輸入輸出接口設計過程中，需要借助自動或人工方式對數據進行輸入及輸出管理，要求梯級水電站的水文預報以及優化調度工作需要在人機交互界面直觀展現出來，為后期輔助決策系統在線調度工作提供重要的前期預測參考依據。在調度決策控制系統設計過程中，需要其能夠肩負起控制數據庫及信息部的重要職責，調節系統內部各模塊之間的關系，保障系統安全可靠運行。在設計專家知識庫期間，需要嚴格考慮水電站輔助現場的實際可操作性能，確保制定出的調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化調度經驗輸入至知識庫內，對輔助決策方案內容進行進一步優化。

在設計數據庫過程中，應當做好水電站工程信息、水文信息、預報信息等管控工作，通過集中收集與處理此些信息數據，為制定出合理的優化調度方案提供重要理論輔助。

3 建立流域梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統模型

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

4 流域梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統軟件功能

為從根本上發揮出梯級水電站聯合優化調度輔助決策系統運行期間的積極作用，還應當明確系統運行過程中各類功能。具體來說，要求系統具備協同辦公功能，將優化調度決策方案內部數據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容，對不同數據進行格式統一級分別錄入，從根本上提升水電站實際運行數據利用率。要求做決策系統還應當具備交互式預報功能，通過細致分析水電站徑流預測與調度計算結果，對可能出現的水電站運行險情進行及時預報，從根本上保證水電站運行過程中的安全可靠性。增強系統調度輔助決策功能，基于調度專家經驗及人機交互平臺，不斷優化調度輔助決策內容。

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