中国水库调度工作近年来的成就与展望

中国水库调度工作近年来的成就与展望 维普资讯 Vol_28 N0(1 水 电 自 动 化 与 大 坝 监 测 第 28卷 第 1期 HydropowerAutomationandDam M onitoring Feb(20，2004 2004年 2月 20 日 中国水库调度工作近年来的成就与展望 裴哲义 ，姚 志宗 ，郭生练。，王本德 ，孙荣久 1(国家电力调度通信中心，北京市 100031;2(甘肃电力调度通信中心 ，甘肃省兰州市 730050 3(武汉大学 ，湖北省武汉市 430072;4(大连理工大学 ，辽宁省大连市 116024 5(国电自动化研究院,南瑞集团公司 ，江苏省南京市 210003 摘要 :从专业管理和技术发展 两个方面对近年来 中国水库调度专业发展的成就进行 了回顾和总 结，并结合当前电力改革的形势指出了目前存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，在此基础上对今后的专业管理和技术发展 进行 了探 讨 。 关键词 :水库调度 ;自动化 ;回顾 ;展 望 中图分类号:TV697(1 平;华东、华中和福建的水能利用提高率都在 10, 0 引言 左右 。 近几年来，在广大水库调度工作者的不懈努力 1(2 水调自动化系统建设 下 ，我国的水库调度工作和技术取得了一定的进步， 水调 自动化系统的建设发展，实现了水情数据 但无论是管理水平和技术发展都仍存在一些问题。 的自动采集 、监视 、处理和分析等功能 ，在保证水电 特别是随着电力体制改革的发展和深化、厂网分开 站防洪安全、保证电网安全经济运行 以及增发水电 和电力市场化改革 的深入，如何进一步加强和规范 方面发挥了重要作用 ，具有显著的经济效益和 良好 电网及调管水电站 的水库调度运行工作 ，开发研究 的社会效益。为加强水库调度 自动化系统的建设和 新的水库调度理论和技术，适应 电力体制改革的需 管理 ，2001年，国调中心颁发了《电网水调 自动化系 要 ，确保电网的安全稳定运行，是我们新时期面临的 统实用化要求和验收细则》，要求有关网、省调度进 重要任务。2003年 10月在北京召开了第 28届 中 一 步加强水调 自动化系统 的建设和管理工作 ，充分 国电网调度运行会议 ，有关水库调度专业的讨论涉 发挥系统的效益 ，不断提高系统的运行管理水平。 及了水库防洪、发电、水调 自动化、经济运行和电力 2001年底 ，福建电网水调自动化系统在全国首家通 市场等方面 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ，本文 即是在此基础上对近几年来 过国调中心组织的实用化验收，标志着我国电网水 我国水调自动化工作的综述和展望。 调 自动化系统的发展和管理进人了一个新的阶段。 此间 ，各有关部门以实用化为 目标 ，严把建设质量 1 水库调度工作 的发展和成就 关 ，严格系统管理 ;同时，积极应用先进的科学技术 ， 1(1 水 电经济调 度工作 不断扩展 系统功能，通 过多阶层技术 、双网技术 、 随着社会主义市场经济的逐步建立和电力市场 GIS技术等先进技术的应用，实现了水调 系统的可 化改革的逐步实施 ，各网、省调度对经济调度工作更 组态性和网络可分布性、高级应用与水调平 台系统 为重视。通过加强水文预报，采取汛前预泄、汛后拦 一 体化、全面用户管理、多机多进程备用、更大范围 蓄洪尾，开展梯级电站优化调度和水、火电优化调度 的信息集成 、人机界面直接生成 Web页面等功能 ， 等工作 ，来增加水 电发 电量，提高水能利用率，水库 使电网水调 自动化系统的安全性 、可靠性和实效性 经济调度工作取得了显著成绩 。特别是随着全国联 得到进一步提高。水调 自动化系统的建设发展取得 网工作的开展，国家电力调度通信中心 简称国调中 了新的成就，先后有东北、华中、西北、甘肃 、湖南及 心 积极组织有关网、省调度，大力开展跨大区水、火 国调二期水调自动化系统投入运行 ，并在实用化方 电优化调度工作 ，实现了更大范围内的资源优化配 面取得实效。2002年底 ，东北 电网和华中电网水调 置。2002年，全国节水增发 电量 61(87亿 kW ??h， 自动化系统相继通过国调中心组织的实用化验收。 水能利用提高率达到 6(1,，远高于 3,的达标水 水 电站水情 自动测报系统是电网水调自动化系 统的基础。为保障 电网水 调 自动化系统 的正 常运 收稿 日期 :2003―09―24。 行，国调中心在加强电网水调 自动化系统管理的同 维 普资讯 2 枣 电 自 让 与 夫 坝 监测 下 ，水库防洪调度技术也取得 了很大进步。近两年 时，加大了对水电站水情 自动测报系统的管理 ，积极 研究和发展起来的用于洪水预报和调度的新技术和 推动水电站水情 自动测报系统的实用化工作。各有 新方法主要有:利用地理信息系统进行分布式水文 关单位积极加大科技投入，对水电站水情 自动测报 模型的研制与开发、水文站网的规划和管理、模型参 系统按实用化要求进行 了改造和完善，在防洪调度 数的确定及洪泛区灾情评估等;以 CRFPDP模型和 和节水发电等方面效果显著。截至 目前 ，已有 白山、 综合校正技术为主要特点的专家交互式洪水预报技 丰满、莲花、柘林 、新安江 、紧水滩、水 口、鲁布革等近 20座水电站水情 自动测报系统通过实用化验收 ，为 术;以蒙特卡罗法、定量降水预报与水文模型的耦合 及人工干预洪水预报为基础开发的延长预见期的洪 电网水调 自动化系统的安全可靠运行奠定了基础。 1(3 水库优化调度理 论 水预报技术;以卡尔曼滤波法、蒙特卡罗法、贝叶斯 随着科学技术的进步 、系统工程理论及计算机 分析法等为核心发展起来的概率洪水预报技术 ，其 技术的发展 ，模糊决策 、神经网络、专家系统 、遗传算 中应用最广泛的是贝叶斯概率洪水预报 。此外，模 法、混沌学及多 目标风险控制理论等被广泛应用到 糊 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 、灰色系统理论及人工神经网络也广泛应用 到洪水预报的研究中，并取得了较好的效果。例如 ， 水库调度研究中，极大地促进了水库调度理论的发 展。例如，张勇传等研究人员开发了一种新的改进 文献[2]在对龙羊峡水库入库径流的变化特征进行 自适应遗传算法 IAGA 来求解梯级电站 日优化调 分析的基础上 ，利用灰色系统 中的残差序列周期修 正 GM 1，1 模型，对未来入库径 流的变化趋势进行 度问题，提出了一种评价种群多样性程度的新指标， 了预测;文献[3]提 出了神经 网络的权重 自适应算 兼顾了全局收敛性能和收敛速度的要求 ;文献[1]提 出了一种计算多水库系统 包括多级水库与水库群 法，并在河南省鲇鱼山水库得到了成功应用。 1(5 水库调度与 电力市场 的研究 发 电最 优调 度 的新 算 法，该 算 法 以庞 特里 雅 金 IIOHTP兄rEIH 极大值原理与投影牛顿法 PNM 随着我国电力体制的改革和电力市场的发展 ， 为基础，后者用于直接求解控制变量的下一个迭代 水电如何参与电力市场、水库调度如何适应 电力市 值 ，该算法不需进行状态与控制变量的幅值离散化 ， 场发展的问题一直是人们关注和研究的重点 。一些 可避免复杂的高维矩阵运算，收敛速度快。特别是 专家和学者包括运行管理人员对水电与电力市场的 近年来 ，系统辨识思想运用到水库调度研究中，将随 关系、水电如何参与电力市场竞争、水电报价策略、 机动态规划与常规调度方法有机结合，为水库调度 竞争的特点等进行了大量的研究。但鉴于我国目前 研究提供了一个新的理论框架。 电力市场发展的情况和水电的特殊作用及地位，在 水库优化调度方法在理论研究 日渐成熟和完善 所有的电力市场试点单位 ，水电都没有实际参与电 的同时，更注重与生产实际相结合 ，注重研究成果 向 力市场 的竞价 ，也就是说 ，水电目前还没有真正参与 生产实践的转化 ，以填补理论研究与实际应用的“鸿 到电力市场中。因此，目前的研究多限于理论探讨。 沟”。许多研究成果从生产需要和具体问题着手 ，研 2 今后的任务和技术发展方 向 究探讨适合某一具体河流或 区域 的、简便实用并为 生产管理者所接受的水库调度模型及应用方法，使 2(1 进一步加强水库调度专业管理和技术监督 产、学、研在水调专业领域得到更加紧密的结合 。如 在厂网分开、竞价上网的新形势下，水电厂与电 程春 田等研究人员结合桓仁水电站优化调度问题 ， 网的生产关系和资产关系发生 了根本 的变化 ，但调 研究了水电站优化调度的遗传算法。 度关系没有变 ，电网“统一调度，分级管理”的原则没 1(4 水库洪水调 度技术 有变。为保证水电厂和电网的安全稳定运行 ，保证 洪水是一种高度复杂的自然现象，就灾害发生 水能资源的合理利用 ，保证国家能源政策的落实 ，必 的时空范围、强度及其对人类生存与发展的威胁程 须进一步加强水库调度专业 的管理和技术监督工 度而言，洪水灾害居各种 自然灾害之首。我 国是一 作，积极开展水库经济调度 ，合理利用水能资源。积 个洪涝灾害较严重的国家，大部分水 电站水库都有 极探索和推广水电站经济运行考核机制 ，做好电网 防洪任务，且设有共用库容 随着国民经济的发展， 水库调度工作，保证不发生水库调度责任事故。 防洪与兴利之间的矛盾更加突出，原没有防洪任务 2(2 继续加 强水 电进入 电力市场 的理 论研究 的电站，也开始要求承担部分防洪任务。因此 ，如何 随着我国经济体制改革的不断深入和以政企分 科学 、准确地预报洪水，对于最大限度地发挥水利工 开、厂网分开、竞价上网为主要内容的电力工业改革 程防洪减灾、兴利除害的作用具有重大意义。 的逐步推进，电力市场化工作正稳步进行。区域电 在广大科研 、教学和运行管理部 门的共同努力 力市场的组建和竞价上网的试点工作正在开展。尽 维普资讯 ?? 综述 ?? 裴哲义等 中国水库调度工作近年来的成就与展望 3 范，发挥电网水调系统信息种类广的优势 ，深入挖掘 管由于种种原因，目前水电还没有参与市场竞争，有 水情 、电力 、枢纽运行 、气象等信息的综合分析功能 ， 关水电与电力市场的研究仍停留在理论研究阶段 ， 提高投入产出比，充分利用网络新技术，提高水调信 但 可 以预见 ，水 电进不 进市 场 和如 何进 入市 场 的问 题将越来越受到人们 的关注，而且随着改革的不断 息覆盖的广度。 c(加强水调 自动化系统高级应用软件的研究， 深入和电力市场的不断发展 和成熟 ，水 电最终要进 在水文预报、实时调度软件与综合应用平台整体协 入电力市场。因此 ，今后要加强水 电进入电力市场 的理论研究及市场条件下的水库调度理论和计算方 调方面进行研究 ;并加强 电力市场报价策略与水库 调度运行方式相结合的研究，为水电竞价上网做准 法的研究，为水电进入市场做好准备。 2(3 加强水库优化调度工作。充分利用水能资源 备。 d(充分利用 3S RS，GIS，GPS 技术和网络技 我国水能资源分布时空不均，不仅水库群之间 术，逐步在全国建立数字化的 水电调度体系，为实现 存在较大的补偿效益，水 、火电之间也存在着很大的 互补效益。特别是随着举世瞩 目的三峡电站的发电 全国范围内的资源优化配置奠定基础。 投产和全国联网格局的形成 ，利用不同地 区水库来 2(5 加强水库调 度新理论和新技术 的研 究 科学技术是第一生产力，随着科学技术的发展 水的异步规律，开展水电站群和跨大区水 电站群及 水、火电的优化补偿调度，不仅是增加水电市场竞争 和知识经济时代的到来 ，科学技术将成为推动社会 各项工作和经济发展的重要力量。近几年，在“科教 能力、实现资源优化配置的需要 ，也是坚持可持续发 兴电”战略方针的指导下，积极开展了广泛的科研活 展原则 、落实国家能源政策 的需要 ，是一个 多赢战 动，国内的水库调度及其优化运行理论研究取得了 略。因此 ，加强水库 的优化调度 ，充分利用水能 资 源，仍然是今后水库调度工作的重点。 较大的进步，有些已达到国际领先水平，但仍然存在 一 首先要建立和强化电网和全局观念，充分发挥 些问题，应用到生产实践的还很少，不能完全适应 大电网的优势 ，以三峡发电和全国联网为契机 ，打破 水库调度工作发展的要求 。因此 ，要继续加强水库 网间和省间壁垒，充分发挥水库群和水、火电之间的 调度理论的研究，特别是要结合生产实际开发一些 适合 电网生产需要 、便于实际操作的应用模型和软 补偿效益，减少水电厂弃水 ，充分利用水能资源。其 次要加强水库群优化调度技术方面的研究，这方面 件 ，为生产实践服务。 存在的主要问题是理论与实际脱节。虽然库 群 优 a(以系统工程学理论为基础，利用现代计算机 化调度研究在国内外已有 50多年的历史 ，在优化调 技术和优化技术 ，研究寻求 既满足水库调度原则又 度理论、方法 、模型等方面有了较大进展 ，也取得了 满足市场原则的新型的水库调度运行模式，为水 电 进入市场做好理论准备。 大量的研究成果 ，但只是在规划设计及编制调度计 划阶段应用得较多 ，实时调度阶段应用却较少。因 b(考虑实际生产中水电站水库群系统的“非结 此，一方面要加大优化调度科研成果转化为生产力 构化”特点，引进系统辨识思想 ，采用模拟与优化相 的工作，另一方面要结合生产实际开展水库优化调 结合的方法，研究模型简单、求解迅速、便于决策者 度研究，使科研工作服务于生产实际。 参与、能根据实际快速给出“满意解”的模拟优化调 2(4 建立数字化 的水库调度体 系 度模型及求解方法 。 电网水调 自动化系统是开展水库调度工作的重 c(适应电网发展、全国联网及优化资源配置的 要手段之一 ，因此 ，要进一步加强电网水调 自动化系 需要，充分利用网络技术 ，研究和开发跨流域、多水 统的建设和管理工作 ，特别是要加强水电厂水情 自 库 群、梯级 联合调度的模型及求解方法。 动测报系统的建设 与管理 ，积极推动实用化工作的 d(开发具有强交互功能 的水电站水库群实时 开展，不断提高水库调度的技术水平。根据电网水 调度应用软件 ，并引进人工智能技术，建立水电站水 调自动化系统面临的应用环境和需求的变化，今后 库群 调度决策支持系统及智能决策支持系统。 要重点做好以下工作: e(加强对输入模型的研究 ，提高对新信息的利 a(按照《电网和电厂计算机系统及调度数据网 用程度，研究探讨与定量降水预报、GIS等新技术相 安全防护规定》的要求 ，严格划分系统的内外网功能 匹配的流域水文模型，进一步提高预报精度。 分布，按照安全性体系的要求改进系统内部与其他 f(加强概率洪水预报和风险分析理论的研究 ， 水调系统、电调、管理信息系统、水利、气象等系统间 开发基于风险分析 的水库洪水调度模型和求解方 的数据交换模式。 法 。 b(统一系统的信息表 达模式 ，形成统一 的规 下转 第 15页 维普资讯 ?? 状态检修 ?? 华 斌等 水电机组故障诊断中的数据融合算法 15 数的取值问题不能尽述，同时这也需要在今后的研 电机组故障诊断的特殊性，本文提出一种改进的针 对各种方法适用性的加权投票算法。 究工作中不断修正和完善。相信随着信息学理论研 设最终待诊断的 i种故障为 “。““，“，„，“ ， 究和数据融合技术的不断发展，其研究成果必将极 种诊断方法的诊断结论分别为 P P P „， 大地推动故障诊断水平的提高。 P ，每种诊断方法对于不 同故障的可信度为 参 考 文 献 „ ， 。融合过程即每种诊断方法对各种 1 周建中，陈遗志(基于数据融合与信息共享的水电机组故 故障进行投票，最终得到每种故障的“得票数”F 障诊断(华中科技大学学报 自然科学版 ，2002，30 7 : ，-厂，-厂2，„， 。具体计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 为 : 54, 56 2 滕召胜 ，罗隆福 ，童调生(智能检测 系统 与数 据融合(北 -， 一 k一 0，1，2，„ ，i f一 1 京 :机械 工业 出版社 ，2000 若 F一 f ，则可判断故障为 “，。 3 韩 静 ，陶云刚(基于 D-S证据理论和模糊数学的多传感 器数据融合算法(仪器仪表学报，2000，21 6 :644,647 5 结语 4 朱大奇 ，于盛林(基于 D-S证据理论 的数据融合算法及其 水电机组的故障诊断是一项复杂的系统工程 ， 在电路故障诊断中的应用(电子学报 ，2002，30 2 :221, 223 如何从大量信息中有效地提取重要的诊断信息是故 障诊断的核心问题。本文针对诊断的不 同阶段 ，基 华 斌 1977一 ，男，博士研 究生，从事电力 系统仿真及 于数据融合思想提出在不同的信息层上数据融合的 故 障诊 断 方 面的研 究 。E―mail:huabin77@sina(com 基本算法，弥补了传统故障诊断系统的不足 ，提高了 诊断的准确度。限于篇幅，算法中的某些函数和系 THE DATA FUSIoN ALGoRITHM FOR HYDRoPoW ER GENERAToR UNIT FAULT DIAGN0lsIS HuaBin，ZhouJianzhong HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China Abstract:Bytheapplicationofthetheoryandmethod ofdatafusion to thewholeprocessofhydropowergeneratorunitfault diagnosis，threedifferentdata fusion algorithmsare putforward fordifferentlayers;the signallayer characterlayer，and ， decision― makinglayerofdataprocessing(Thusthecollecteddatawillbeprocessed moreefficiently(Theproposed algorithms aim atthe particularity ofthe faultdiagnosis， and have good adaptability( The accuracy and reliability ofdiagnosis are improved( Keywords:hydropowergeneratorunits;faultdiagnosis;datafusion; D-Sevidencetheory 上接 第 3页 3 熊立华 ，郭生练(神 经网络在洪 水实时预报 中的应用研 参 考 文 献 究(水电能源科学，2002，20 3 :28431 1 孙金根 ，刘晓霞 ，闫士杰(多水库系统发电最优调度研究 沈阳工业学院学报，2002，21 4 :36,41 裴哲义 1963一 ，男，高级工程师，主要从事水库调度运 2 蓝永超(龙羊峡水库入库径流变化特征及趋势预测(冰J 行管理工作。E-mail:pz‘y@gdd ( spdnet(com(cn 冻 土 ，1999，21 3 :281,286 ACHIEVEM ENTSAND PROSPECTSOF HYDROPOW ER OPERATION AUTOM ATION IN CHINA PeiZheyi ，YaoZhizong ，GuoShenglian ， WangBende ，SunRongJiu 1(NationalElectricPowerDispatching& CommunicationCenter，Beijing100031，China 2(GansuElectricPowerDispatching, CommunicationCenter，Lanzhou730050 China 。 3-W uhanUniversity，W uhan430072，China;4(DalianUniversityofTechnology Dalian116024，China ， 5(NanjingAutomationResearchInstitute，Naniing210003(China Abstract:From theaspectsofspecialistsupervisionandtechnologicaladvancement thisPapersummarizestheachievementsin ， hydropoweroperationinChinainrecentyears ( Incombinationwiththecurrentreform inelectricpowerindustry theexisting ， problemsarepointedoutand thefurtherdevelopmentofspecialistsupervision andtechnologica1advancementinthefutureis discussed( Keywords:hydropoweroperation;automation;review;prospect