水电站厂内经济运行数据库系统开发与应用

以珊溪水电站为例,采用windows2000、vb6.0、access2000、mgcs6.52组态软件等开发工具,构建了系统管理、数据管理、图形管理、计算分析、数据查询、权限设置6大功能模块,并运用系统构建、数据库维护、动力特性生成、有功负荷优化等关键技术。应用和实施结果表明,该系统行之有效,可提高发电效益2%,实现了预期目标,可供借鉴。

针对水电站厂内经济运行系统(eoshs)软件开发过程的相对独立、软件更新困难而造成重复开发、资源浪费等现象,运用统一建模语言(uml)建立eoshs的静态模型(用例图、类图、包图)和动态模型(活动图),这些模型不仅可以提高系统开发的质量,也为水电站自动化系统的开发与设计提供了参考。

通过建立某水电站厂内经济运行的数学模型,运用遗传算法制订该水电站厂内经济运行的控制计划。通过对初值的敏感性、收敛速度和优化结果三方面验证,发现遗传算法对初值不敏感且收敛速度较快。当遗传算法精度逐渐增大时,搜索速度逐渐减慢,且搜索效率降低,这时需要进行算法的改进。

采用先进的c/s体系结构,结合sqlserver2000数据库,通过ado技术进行数据库访问,在vc环境下利用atl开发com组件技术进行了部分组件的开发,集成到中间层构成系统的一部分;同时将厂内经济运行的二次优化纳入系统软件,开发了水电站厂内经济运行系统。应用实践表明,其经济运行结果比较理想,实际应用价值高,具有通用性好、技术含量高、维护方便等特点。

水电站厂内经济运行系统ecorun2.0是水电站动力特性分析软件、日负荷特性分析软件和负荷分配软件的集成.系统的开发采用microsoftvisualbasic6.0可视化平台,使用microsoftaccess2000数据库,采用clint/server构架模式.它具有通用性好、技术含量高、专业性强、功能齐全等特点.应用实践表明,水电站采用本软件实行厂内经济运行,可以增发电能,节约耗水.

1概述\r\n遗传算法《geneticalgorithm）是一种基于生物遗传和进化过程的计算机模拟，遗传算法使得各种人工系统具有优良的自适应能力和优化能力，遗传算法所借鉴的生物学基础就是生物的遗传和进化。在进化论中，每一物种在不断的发展过程中都是越来越适应环境，物种的基本特征被后代继承，但后代又不完全与父代相同。对于这种新的变化，若适应环境，则被保留下来；否则，就将被淘汰。亦即适者生存，不适者淘汰。遗传算法就是模仿了生物的遗传、进化原理，并引用了随机统计原理而形成的优化算法。

水电站实行经济运行既可带来巨大的经济效益,又可以节约宝贵的水资源。文章介绍了一种新的模拟优化算法——蚁群算法,并根据水电站厂内经济运行问题与旅行商问题的相似性,通过合理处理约束条件与目标函数,将水电站厂内经济运行问题转化为旅行商问题,从而提出了一种用蚁群算法求解水电站厂内经济运行问题的数学模型。实例验证表明此方法具有较高的实用价值。

大容量巨型水电站普遍具有高坝、高水头、高负荷的运行特征,给电网安全带来隐患。本文从调度工作出发,在满足机组运行安全的前提下,探讨一种实用化的水电站厂内经济分配方法。分析结果表明,该方法能够有效满足调度人员工作需求,是一种切实可行的负荷分配方法。

目前,水电站厂内经济运行的实际应用在中小型水电站上取得了较好的成效,而在巨型水电站上却缺乏深入的研究。以瀑布沟水电站(发电容量3600mw)为研究实例,根据巨型电站的实际生产运行情况,充分考虑了其所担负的电网调峰、调频的任务,增加了避免机组出力大面积转移的约束条件;以水电站耗水量最小为目标,建立了准实时优化分配的数学模型,采用改进的时间-空间动态规划算法进行求解。计算结果显示瀑布沟电厂日发电耗水率由2.652m3/(kw×h)下至降2.585m3/(kw×h);厂内经济运行可将经济效益提高近2.5%;平均计算耗时0.168s。与采用遗传算法(geneticalgorithm,ga)计算所得结果对比表明,该模型求解精度高,运算速度快,有较强工程实用价值,是一种提高巨型水电站水能利用率和发电效益的有效方法。

在柘溪、凤滩水电站机组原型效率试验基础上，依据耗水量最小原则，用查表法实现了厂内经济运行，柘溪水电站节能率２８１％，经济效益显著。该法简明、直观，成果使用方便，并可与计算机监控系统配合使用。

大容量巨型水电站普遍具有高坝、高水头、高负荷的运行特征,给电网安全带来隐患。本文从调度工作出发,在满足机组运行安全的前提下,探讨一种实用化的水电站厂内经济分配方法。分析结果表明,该方法能够有效满足调度人员工作需求,是一种切实可行的负荷分配方法。

介绍一种将惩罚函数、动态修正出力-流量(n-q)关系与优化算法相结合实现水电站厂内经济运行的方法。该方法可针对短期优化调度结果(日负荷过程)制定启停计划,实现负荷的经济分配,并且考虑了机组间的效率差异、机组启停成本、气蚀振动区、机组可用性及主接线方式等约束条件。算例表明该方法不仅能解决厂内经济运行的多约束问题,而且能与电力市场下的短期优化调度很好地结合起来。该方法易于实现程序设计且计算速度快。

本文试图根据电网负荷和电站水头的实时变化情况,进行厂内经济运行的优化计算。当厂内经济运行优化计算能够达到一定的速度要求时,即可认为实现了水电站厂内经济运行准实时系统。选择某中型水电站进行厂内经济运行实时系统的模拟实验,结果表明对水电站的4台机组进行实时优化,平均计算时间在02秒以内,即实现了厂内经济运行的准实时系统。

高负荷、高水头以及高坝运行等大容量水电站特征,对电网系统产生较大的安全隐患。文章根据水电站机组安全运行要求和调度工作相关经验,以观音阁水电站为例,通过分析动态规划理论与水电优化准则,探讨了厂内最经济分配实用方法。研究表明:在水电站负荷分配方面该方法具有一定的实用性与科学性,能够满足厂区调度人员和机组安全运行的要求,可为提升水电站管理水平与经济效益提供一定参考依据。

水电站厂内经济运行是电力系统的重要研究课题,能有效增加水电站的经济效益。本文将类电磁机制算法用于水电站厂内经济运行研究中。该算法模拟电磁场中带电粒子间的吸引与排斥机制,将搜索解类比为带电粒子,然后按一定的准则通过局部搜索、计算合力和移动粒子等环节使搜索粒子朝最优解移动。该算法具有全局优化能力强,编程实现简单,收敛性好等优点。与水电站厂内经济运行研究的多种已有方法进行仿真对比,结果证实该算法可有效解决水电站厂内经济运行问题,可将该算法推广应用到电力系统的其它问题研究中。

黄河流域水电站厂内经济运行系统(ecorun2.5)是一款对黄河流域的局部水资源进行微观分配与优化的计算机软件系统。该系统集成了遗传算法、动态规划法等优化算法。用户可以针对流域的不同电站选择合适的算法模块,通过目录树对流域各水电站的优化结果进行管理、分析和比较,从而形成统一管理、微观分析和纵向比较相结合的软件特性,打破了传统的只注重单个电站优化运行的研究模式,是厂内经济运行研究领域的一种创新。

水电站动力特性数据库系统采用内部数据库和外部数据库相结合的方式,开发过程中创新性运用了海量数据存储机制、数据访问协调机制和过程自动触发机制。这些创新性技术机制的应用满足了水电站动力特性分析软件必须具备的海量数据存储、内外联合访问、混合数据查询、数据自动计算和插值自动修正等一系列特殊功能。该数据库系统无论从总体构架,还是从具体的设计与开发都具有一定的先进性,可以为其他水电站高级应用软件的数据库开发提供借鉴。

随着电站装机容量和机组台数的不断增加,利用动态规划求解水电站厂内经济运行问题,将面临\"维数灾\"和实效性问题。近些年,粒子群算法作为一种新型的群体智能优化方法,由于能够弥补动态规划计算时间长、内存占用量大等诸多不足,在水电站厂内经济运行等方面得到了广泛重视。现有文献,大多数从方法的应用角度探讨较多,但从替代动态规划的必然性和潜力方面探讨较少,鲜有实例分析。本文以百万级装机千瓦的乌江渡水电站为实例,深入分析与比较了粒子群算法与动态规划的优劣,认为粒子群算法是代替动态规划、求解装机规模庞大的巨型水电站厂内经济运行的有效方法。

差分进化算法(differentialevolution,de)是一种基于群体的进化算法,通过群体内个体间的合作与竞争产生的群体智能指导优化搜索。文中将其改进的方法应用于以水电站运行成本最小为目标的优化模型。该模型考虑了机组能量特性差异,以旋转备用、启停成本、气蚀振动区、机组可用性等指标作为约束条件。实例计算表明,该方法克服了传统方法在处理多约束、多维优化问题上的困难。

针对小型水电站机组实际特性和理论特性存在着较大差异,供水方式一般采用联合供水,因水头损失与机组流量分配有关的特点,本文以遗传算法为基础,考虑机组效率修正和机组段的水头损失进行厂内经济运算。以一个实际的小型水电站为例,说明了遗传算法用于小型水电站的可行性和有效性。

以发电耗流量最小建立经济运行数学模型,通过模拟蜜蜂交配过程中的婚飞行为,提出了一种蜜蜂进化算法(hbea),在杂交过程中引入了外来雄蜂提高子代多样性,又引入工蜂对子代喂以蜂王浆提高群体适应度。通过schwefel’s函数仿真测试证明了hbea的可行性。以乌江渡水电站经济运行为例,结果表明该算法解决水电站经济运行问题行之有效。

针对重庆大唐彭水水电厂优化运行管理的迫切需求,以双层嵌套的混合粒子群优化模型为基础,提出了基于.netframework的彭水水电站厂内经济运行系统解决方案.详细论述了彭水水电厂厂内经济运行系统架构及实现技术,根据彭水电厂实际需求设计了系统的功能结构.实际运行情况表明,该系统稳定可靠、界面友好、交互性强,能够有效提高水电站运行管理水平,具有良好的工程应用价值.