桓仁水電站汛限水位動(dòng)態(tài)控制模糊推理決策模式與應(yīng)用

桓仁水電站建成后對(duì)氣溫、降水、濕度、蒸發(fā)、霧日、日照、無(wú)霜期等局地氣象因素有一定的影響，水體對(duì)低溫強(qiáng)度和氣象要素的垂直分布都有一定影響，并有以下特點(diǎn)：①使局地夏季氣溫降低，冬季氣溫升高；②使局地氣溫變化平穩(wěn)，日、年較差縮小，霧日增多，日照時(shí)數(shù)減少，無(wú)霜期延長(zhǎng)，霜害減少，濕度增加等；③相對(duì)濕度和水汽壓增大。

低水頭水電站，水頭對(duì)發(fā)電量起重要的作用。本文報(bào)低水頭水電站一般存在發(fā)電庫(kù)水位與庫(kù)區(qū)淹沒(méi)矛盾的特點(diǎn)，提出通過(guò)設(shè)置汛限水位，減少淹沒(méi)，協(xié)調(diào)二者關(guān)系，既達(dá)到充分利用水能資源，又增加水電站經(jīng)濟(jì)效益的目的。

對(duì)于日調(diào)節(jié)或徑流式電站而言,調(diào)度期初始水位估算的準(zhǔn)確與否直接影響其日前計(jì)劃執(zhí)行的可行性?？紤]到水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線(nhq)方法受計(jì)劃出力過(guò)程影響較大,導(dǎo)致水位估算精度不高,而且其影響因素改進(jìn)空間有限,故引入1種基于相關(guān)因素匹配的模糊聚類(lèi)分析方法預(yù)測(cè)電站在調(diào)度期的平均耗水率,并利用水量平衡原理計(jì)算其初始水位。該方法首先利用已有資料對(duì)影響耗水率的所有因素進(jìn)行權(quán)重率定,然后根據(jù)所得的最佳權(quán)重值通過(guò)聚類(lèi)分析原理預(yù)測(cè)調(diào)度期的平均耗水率,最終得到電站的日初水位。實(shí)際算例表明,與nhq水位估算方法相比,該方法得到的水位估算值滿(mǎn)足精度要求,是可行且有效的。

本文介紹了桓仁水電站尾水管裂縫處理方法:縫寬小于0.2毫米和0.5～1.5毫米者,用環(huán)氧貼橡皮處理;縫寬大于0.2毫米或小于0.5毫米者,用環(huán)氧砂漿處理。

大朝山水庫(kù)上游梯級(jí)為具有年調(diào)節(jié)能力的小灣水庫(kù),本次大朝山水庫(kù)汛期運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制研究?jī)H針對(duì)小灣水庫(kù)蓄水運(yùn)行前。為了在小灣水電站投產(chǎn)前,合理利用大朝山水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容,科學(xué)利用洪水資源,在不影響水庫(kù)自身及上下游防洪安全、不增加水庫(kù)淹沒(méi)的前提下,進(jìn)行大朝山水庫(kù)汛期運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制研究,從水庫(kù)泥沙淤積、水庫(kù)淹沒(méi)、能量指標(biāo)、上下游防洪安全等方面綜合分析比較,擬定大朝山水電站水庫(kù)汛期運(yùn)行水位動(dòng)態(tài)控制方案;通過(guò)抬高水庫(kù)汛期運(yùn)行水位,以減少電站受阻容量,達(dá)到增加電站汛期出力,緩解云南電力供應(yīng)緊張局面的目的。

烏江思林水電站以發(fā)電為主，其次為航運(yùn)，兼顧防洪及其他，水庫(kù)正常蓄水位440m，設(shè)計(jì)汛期防洪限制水位435m；通過(guò)分析思林水庫(kù)的降雨、洪水、工程及運(yùn)行特點(diǎn)，提出水庫(kù)汛期水位動(dòng)態(tài)控制、上限水位及控制原則，并建議貴州在思林水庫(kù)進(jìn)行試點(diǎn)。

喜河電站是漢江干流上游梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第三座水電站,2006年底機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電。介紹了喜河電站,通過(guò)理論研究與實(shí)際應(yīng)用分析,得出了其設(shè)計(jì)死水位與汛限水位的不合理性,提出重新進(jìn)行核算的建議。

多階段多目標(biāo)模糊優(yōu)選決策模型,將傳統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)與模糊集理論有機(jī)地結(jié)合起來(lái),進(jìn)一步拓廣了多階段單目標(biāo)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型,它能有效地解決多目標(biāo)方案優(yōu)選問(wèn)題。在介紹模型及其求解方法的基礎(chǔ)之上,將模型應(yīng)用于水電站群的容量?jī)?yōu)化分配中,獲得了滿(mǎn)意決策。

根據(jù)巖灘水庫(kù)原來(lái)的運(yùn)行和調(diào)度方式,闡述了巖灘水庫(kù)不增加庫(kù)區(qū)淹沒(méi)損失的汛期動(dòng)態(tài)控制水位運(yùn)行曲線的設(shè)計(jì)思路和方法,以及實(shí)施汛期動(dòng)態(tài)控制水位調(diào)度的基本條件。

桓仁水電站24號(hào)壩段基礎(chǔ)為透水性較弱的11巖層,其下為透水性強(qiáng)的12巖層,12巖層在24號(hào)壩段埋藏較淺。壩基帷幕在12巖層未封閉,承壓水從24號(hào)壩段下游f1斷層切割處出來(lái),對(duì)24號(hào)壩段連同11巖層穩(wěn)定不利。實(shí)測(cè)資料顯示,24號(hào)壩段12巖層地下水位偏高且部分測(cè)孔水位有增大趨勢(shì)。經(jīng)分析,該壩段變形穩(wěn)定,壩基揚(yáng)壓力無(wú)明顯趨勢(shì)性變化,壩基滲壓系數(shù)在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi),且該壩段基礎(chǔ)無(wú)深層滑動(dòng)面,因此24號(hào)壩段不存在穩(wěn)定問(wèn)題。

本文根據(jù)多階段模糊決策的理論,考慮最大、最小工作庫(kù)容所允許的彈性約束,提出梯級(jí)水電站工作深度優(yōu)選的模糊決策模型,按梯級(jí)總保證出力最大的優(yōu)化準(zhǔn)則,迭代求解梯級(jí)水電站的最優(yōu)工作深度。文后給出了算例。

多目標(biāo)模糊決策方法就是綜合考慮各目標(biāo)的重要性和各方案對(duì)所有目標(biāo)的效用值,再將方案進(jìn)行排序,選取最優(yōu)方案影響洪水調(diào)度的因素較多,有時(shí)無(wú)法定量作出洪水調(diào)度決策嘗試采用多目標(biāo)模糊決策方法針對(duì)洪水調(diào)度品質(zhì)特殊性,進(jìn)行洪水調(diào)度決策研究通過(guò)實(shí)例應(yīng)用取得了較滿(mǎn)意的結(jié)果

早期建成的小型水電站經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行普遍存在設(shè)備老化、效率低下、安全隱患嚴(yán)重等問(wèn)題,急需進(jìn)行技術(shù)更新改造,而如何判斷電站改造的先后次序,是目前小水電站改造的關(guān)鍵。為此,建立多層次多目標(biāo)小型水電站更新改造評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用改進(jìn)型層次分析法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重值,通過(guò)綜合決策模型判斷需改造電站的輕重緩急程度,可為有序高效進(jìn)行電站技術(shù)更新改造提供技術(shù)支持。

模糊模式識(shí)別在建設(shè)選址決策中的應(yīng)用——根據(jù)模糊模式識(shí)別構(gòu)建了建設(shè)項(xiàng)目選址的一般數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)最大隸屬原則提出了求解方法及其應(yīng)用示例,以提高決策的科學(xué)性和可靠性。

本文首先介紹了模糊動(dòng)態(tài)規(guī)劃(fdp)原理,進(jìn)而提出了用fdp法進(jìn)行水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的方法,最后通過(guò)實(shí)例得到滿(mǎn)意的結(jié)果。

i993年第l期journalofhydr0electricengineering總第40期 2]一弓6 ig1]’i1 用模糊動(dòng)態(tài)規(guī)劃法進(jìn)行水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度 黃睦 (陜西機(jī)械學(xué)院) 提要 本文首先舟紹了鑒塑查望型(fdp)原理·進(jìn)而提出了用fdp法進(jìn)行水電站水庫(kù)憂化 調(diào)度的方法．最后通過(guò)實(shí)例得到滿(mǎn)意的結(jié)果 一 、前言 自1957年美國(guó)數(shù)學(xué)家r．e．bellman等人提出求解多階段決策過(guò)程優(yōu)化方法 ——?jiǎng)討B(tài)規(guī)劃(dp)法以來(lái)，dp在科研、生產(chǎn)、管理中得到了廣遺的應(yīng)用。同時(shí)在 解決dp的“維數(shù)災(zāi)上，各國(guó)學(xué)者提出了許多改進(jìn)方法，如狀態(tài)增量動(dòng)態(tài)規(guī)劃 (idp)離散微增量動(dòng)態(tài)規(guī)劃(dddp)、動(dòng)態(tài)規(guī)劃蓮次逼近法(dp8a)、逐步優(yōu)化 算法(poa)等。但是在實(shí)際問(wèn)題中多數(shù)決策都是在目

據(jù)中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)入汛以來(lái),南方地區(qū)多次出現(xiàn)強(qiáng)降雨過(guò)程,部分河流發(fā)生超警洪水.為進(jìn)一步貫徹落實(shí)國(guó)家防總第一次全體會(huì)議精神,切實(shí)做好水庫(kù)、水電站安全度汛工作,近日,國(guó)家防辦與國(guó)家能源局聯(lián)合向各省、自治區(qū)、直轄市和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)防汛抗旱指揮部,各流域防汛抗旱總指揮部,國(guó)家能源局派出能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)、大壩中心,各有關(guān)電力企業(yè)下發(fā)通知,安排部署水庫(kù)、水電站安全度汛工作,要求確保大型和重點(diǎn)中型水庫(kù)防洪安全,保證一般中小型水庫(kù)安全度汛,充分發(fā)揮水庫(kù)防洪減災(zāi)效益,切實(shí)保障人民群眾生命安全和城鄉(xiāng)居民生活用水安全.

對(duì)有汛限水位大型水電站,由于汛期長(zhǎng)期處于低水頭情況,在工程設(shè)計(jì)中,往往確定的額定水頭偏低,帶來(lái)機(jī)組不匹配以及高水頭的穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題,本文通過(guò)對(duì)三峽等工程的具體分析,提出在工程設(shè)計(jì)中選擇額定水頭的意見(jiàn)和建議。

水位控制類(lèi)效率優(yōu)化問(wèn)題屬于一類(lèi)復(fù)雜的大滯后、多變量、離散性強(qiáng)的非線性系統(tǒng)控制問(wèn)題,要求控制系統(tǒng)在滿(mǎn)足用水要求的同時(shí),又要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率最優(yōu),采用傳統(tǒng)的控制策略很難獲得簡(jiǎn)便、實(shí)用的解決方法。本文結(jié)合水位控制類(lèi)系統(tǒng)的特點(diǎn),運(yùn)用模糊控制理論與聚焦控制方法,以系統(tǒng)效率最大及滿(mǎn)足用水要求為目標(biāo),設(shè)計(jì)一種模糊聚焦控制器以增強(qiáng)系統(tǒng)的響應(yīng)能力、提高系統(tǒng)效率,本文同時(shí)給出了采用plc控制程序?qū)崿F(xiàn)的此水位模糊聚焦控制器。

水位控制廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與民用生活.針對(duì)水位控制類(lèi)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況,本文運(yùn)用模糊控制理論與最優(yōu)控制方法,以系統(tǒng)效率最大為目標(biāo),提出了一種基于plc的水位模糊控制器,它能夠把控制系統(tǒng)用水要求與系統(tǒng)效率優(yōu)化有效的結(jié)合起來(lái),改善了這類(lèi)系統(tǒng)的控制策略與運(yùn)行方式,從而較大的提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率.文中同時(shí)提出采用plc控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)該水位模糊控制器的功能,對(duì)plc控制程序進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證了該水位模糊控制器的節(jié)能效果.

為了提高工程造價(jià)的控制精度,文章基于人工智能中的模糊控制方法提出一種成本監(jiān)測(cè)的新手段,即利用模糊控制器的工作原理,對(duì)于輸入值進(jìn)行模糊化;然后通過(guò)制定好的模糊規(guī)則,進(jìn)行模糊推理;最后將執(zhí)行的命令值反模糊化,就達(dá)到將人的語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言,再將機(jī)器語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為清晰的命令值供人們決策,從而加強(qiáng)成本控制的力度和動(dòng)態(tài)性,為成本控制智能化的實(shí)現(xiàn)打下基礎(chǔ)。

利用大系統(tǒng)和模糊數(shù)學(xué)規(guī)劃理論與方法,分析和探討了水電站水庫(kù)群模糊優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題,建立了水電站水庫(kù)群模糊優(yōu)化調(diào)度模型,提出一種目標(biāo)協(xié)調(diào)-模糊規(guī)劃法。理論實(shí)例計(jì)算表明,所建立的模糊優(yōu)化調(diào)度模型和提出的ib-fp法是可行和有效的。