苏帕河流域梯级电站优化调度.doc

苏帕河流域梯级电站优化调度网络系统用户手册天津大学建工学院水利水电技术研究所2007年7月目 录第一章 前言 11.1 项目背景 11.2 流域概况 11.3 系统研究意义 2第二章 系统简介 32.1 系统设计构架 32.2 系统功能 42.3 系统运行环境 52.4 系统开发原则 52.5 系统性能特点 7第三章 用户登录系统 83.1 概述 83.2 用户登录操作方法 83.3 工程简介 103.4 新用户注册 10第四章 水情综合管理系统介绍114.1 概述114.2 流域水情趋势分析114.3 流域水情历史年分析114.4 多年径流资料数据管理124.5 流域降雨数据实时管理144.6 梯级电站水位流量管理154.7 梯级电站水位流量信息查询16第五章 流域水文预报系统185.1 概述185.2 茄子山水库年径流预报185.3 梯级电站月径流预报195.4 长期径流预报数据管理205.5 短期径流预报数据管理215.6 短期人工神经网络径流预报215.7 短期新安江模型降雨径流预报25第六章 梯级电站优化调度系统276.1 概述276.2 梯级电站年优化调度计算276.3 年优化调度计算数据管理296.4 梯级电站日发电负荷预测296.5 电网任务负荷数据管理306.6 梯级电站短期优化调度计算326.7 梯级电站实时优化调度计算35第七章 专家辅助决策支持系统377.1 概述377.2 日负荷预测辅助决策377.3 短期优化调度辅助决策387.4 实时优化调度辅助决策397.5 梯级电站自动化调度407.6 调度方案专家评分决策417.7 评分结果统计查询管理41第八章 系统管理员登录428.1 概述428.2 系统管理员操作方法4246第一章 前 言1.1 项目背景梯级水电站调度工程是一项复杂的系统工程，其内部各组成部分之间相互联系又相互制约，关系错综复杂。而且发电调度工作又是工程项目得以实施并形成建设产品的重要阶段，在此阶段，需要消耗大量的人力，财力，和物力，加之受地形，地质，水文，气象和交通运输，社会经济等因素的影响较大，因此，加强水库运行阶段的调度管理显得十分重要。然而，目前再实际的调度工作中，相关数据的统计，编制，传递与存储主要采用的仍然是估量统计，手工编制，人工报表和文档传递等方式。这些方式工作量大，效率低，难以保证信息的及时有效，更加不能对整个电站的调度计划从宏观上进行直观把握。鉴于上述梯级电站发电调度优化问题的复杂性，采用系统工程和人工智能的方法对水电站发电调度进行分析和优化是十分必要的。只有通过系统地分析，才能清理系统各子系统之间的联系，使水库资源和发电机械设备得到更合理的利用，更好地优化水库发电调度计划，使水电工程管理决策人员工作效率更高化。1.2 流域概况云南保山市资源丰富，地理位置优越。随着西部大开发战略的实施，电力紧缺将成为制约地区经济和社会发展的重要因素。特别是保山市现有电源大多数为径流式水电，无调节能力，枯期缺电严重。据负荷预测至2010年系统需电力32.4万kW，需电量15.24亿 kWh。与目前全市近20万kW装机和7亿 kWh发电量相比，电力电量的缺口较大，必须有新电源投运才能满足负荷发展的需要。苏帕河属怒江水系，是怒江干流右岸的一级支流，主流发源于龙陵县境内大雪山南麓龙新乡大硝河村的麻窝铺，在三江口注入怒江。河流全长71.2km，流域面积667km2，年均产水量8.93亿m3，河道总落差1700m，水能蕴藏量31万KW；流域内有四个乡镇，即龙新、象达、平达、天宁，耕地10.5万亩，总人口6万余人，人口密度每平方公里近90人。是龙陵县境内发展水电事业的最佳资源地，在云南省内也属不可多得的中型河流。为加快苏帕河流域水能资源的开发，解决保山严重缺电问题，由云南省保山苏帕河水电开发有限公司斥资对苏帕河流域的水电资源进行开发建设，利用水电站的联合运用作用，相互补偿，充分发挥其防洪、供水、发电等综合效益，促进苏帕河流域经济的全面发展。苏帕河流域梯级水库联合优化调度采用一库五级开发方案，分别是茄子山水电站、朝阳水电站、乌泥河水电站、阿鸠田水电站、三江口水电站。利用总落差约1213米，总装机容量220兆瓦进行发电。由于是在同一流域上修建多个电站，各电站的运行调度密切相关，故需对梯级电站的运行进行优化调度，利用水电站的联合调度作用相互补偿，发挥其防洪、供水、发电等综合效益，以促进苏帕河流域经济的全面发展。1.3 系统研究意义苏帕河流域梯级电站智能优化调度系统是一个整体和交互式的计算机应用软件，是针对苏帕河流域内各级水电站优化调度问题，充分考虑各级枢纽的经济效益和社会效益，集专家经验、人工智能和模型库于一体，既具备信息、数据网的通讯与交换，又具有水调优化决策管理的高层次功能为一体。系统借助现代化的计算机技术，充分利用现有的网络和通讯资源，对苏帕河流域梯级水电站的发电调度及时做出定量分析与预测，为上级主管部门的决策提供及时、可靠的依据。目前，苏帕河水电开发有限责任公司已经建成内部局域网并与外部国际互联网连接，本系统将最终运行在以此网络为基础的VPN虚拟专网上。系统的设计思想是在探索将智能化科学应用到解决梯级水电站的联合优化调度问题的基础上，研究在不同的水情、工况条件、各电站机组特性存在差异和人为因素影响下，通过优选水电站的防洪、供水和发电模式，给出合理的调度方案，从而达到苏帕河流域梯级电站的最优调度运行，进而实现综合效益优化。第二章 系统简介 苏帕河流域梯级电站智能调度系统由天津大学水利水电研究所研制开发完成，成果交由云南保山苏帕河水电开发有限公司调度中心使用，本系统软件逻辑结构、源程序代码及相关界面知识产权由天津大学水利水电研究所和云南保山苏帕河水电开发有限公司所有。2.1 系统总体结构继苏帕河流域梯级电站相继建成发电之后，为紧跟新技术的发展，满足用户不断增长的需求，项目自开展合作以来，天津大学与云南保山苏帕河水电开发公司保持联系,多次深入实际生产部门进行调研和采集资料,通过以掌握的资料,天津大学水电系采用先进的.net框架平台，开发了苏帕河流域梯级水电站智能优化调度网络系统，充分利用先进平台在数据访问、通信、分层等方面的技术优势，使该系统成为可伸缩、可扩展、功能齐全、维护方便、自动化程度高的梯级电站优化调度管理网络系统。系统总体结构如图2.1所示。 网络库预报库历史资料库调度库实时水 情遥测数据用户管理工程概况水情综合水文预报 智能决策优化调度在线预报库遥测数据库调度工情库 专用库通过Internet向上级传送数据及调度方案苏帕河流域梯级电站智能优化调度系统图2.1 系统总体结构图2.2 系统功能本调度系统以微软面向对象编程系列产品：Visual StudioNET为主要开发工具，开发了基于Web Service的苏帕河梯级电站优化调度系统。该系统既可以通过Internet远程访问和管理，也可以通过Intranet在企业局域网内部进行访问和管理，具有很强的灵活性、开放性和可移植性。系统集预测、查询、分析、管理等功能于一体，实现了中长期径流预测和资料管理功能；短期降雨径流预报及数据管理功能；苏帕河流域梯级电站联合优化调度计算功能。系统界面友好、操作方便、自动化程度高，是苏帕河流域梯级电站调度智能决策支持系统的重要组成部分。本系统主要表现为应用网络数据库技术实现梯级水库实时优化调度功能，以水库计划发电量为目标，以水库放水量为核心，以机组运行管理为纽带，较为全面的实现了苏帕河梯级电站优化调度各方面的数据计算及管理功能，通过优化计算，系统能得出在长期优化调度中以发电量最大为目标，短期优化调度中以用水量最小为目标，满足电网公司下达的计划发电量，实现了基于网络信息的苏帕河梯级电站优化调度管理信息系统。系统由4个主要子系统组成：(1) 水情综合管理系统 该子系统由“流域水情趋势分析”、“流域水情历史年分析”、“多年径流资料数据管理”、“流域降雨数据实时管理”、“梯级电站水位流量管理”、“梯级电站水位流量信息查询”六个功能模块组成。主要提供苏帕河流域梯级电站智能优化系统所需要的多年水情资料及实时降雨-径流数据的动态数据管理功能。(2) 流域水文预报系统 该子系统由“茄子山水库年径流预报”、“梯级电站月径流预报”、“长期径流预报数据管理”、“短期径流预报数据管理”、“短期人工神经网络径流预报”、“短期新安江模型降雨径流预报”六个功能模块组成。主要提供苏帕河流域梯级电站径流长短期预报，包括年径流、月径流和日径流过程预报。上述预报可以根据统计分析模型和频率分析来进行。采用得径流预报模型包括平稳时间序列外推法、周期叠加外推法、多维时间序列外推法、人工神经网络法和概念性流域水文模型法。在径流预报过程中系统采用图表的形式提供预报分析结果，可以进行多种预报模型结果间及历史径流对比分析，能为系统优化调度计算提供需要的动态数据。(3) 梯级电站优化调度系统 该子系统由“梯级电站年优化调度计算”、“年优化调度计算数据管理”、“梯级电站日发电负荷预测”、“电网任务负荷数据管理”、“梯级电站短期优化调度计算”、“梯级电站实时优化调度计算”六个功能模块组成，在电网预测模块中可以根据指定的系统负荷，灵活选择各个水电发电机组的组合状态，并设定上游来水过程，在满足电网计划负荷、机组约束、出力限制等条件的约束下，依据选择的补偿调节计算方法，灵活动态编制和指定梯级水电站联合优化调度的日运行计划。在优化调度根据输入的初始条件，电站选择，径流描述，采用动态规划，遗传算法或负荷平衡对流域来水进行优化调度，确定合理的发电负荷分配。(4) 智能决策支持系统该子系统由“日负荷预测计算结果查询”、“GA优化调度计算结果查询”、“实时优化调度计算结果查询”、“梯级电站自动化调度、“调度方案专家评分决策”、“专家评分结果统计管理”六个功能模块组成，主要提供电站调度决策人员对系统计算生成的调度方案进行分析、并可根据经验进行修正，由调度管理员对调配后的方案进行打分投票，最终汇总评价，选出最佳的梯级电站优化调度方案。2.3 系统运行环境考虑到系统的在不同操作系统下的通用性、安全性以及可靠性，本系统采用基于Microsoft SQL Server 2000 数据库系统、Visual Studio.Net 2003作为系统开发工具，编程语言采用代码稳定性和开发效率较高的Web环境下的VB.Net、ASP.Net及Html语言，可以运行在Windows 2003/2000/XP/98等环境下，浏览器要求为IE6.0以上版本。系统运行在IIs(Internet信息服务)6.0服务器。用户只需将运行系统安装在其中一台服务器或者主机上，其它客户端只需要打开浏览器，在地址栏中输入系统地址便可对系统进行操作。2.4 系统开发原则本系统以Internet和企业内部局域网作为信息基础设施构架，以信息广泛共享为目标，并建立友好用户界面以显示结果。系统满足以下原则：1、实用性原则苏帕河流域梯级电站智能优化调度系统是面向工程实际的大型复杂应用软件，所有业务流程和业务计算均符合苏帕河梯级电站发电的实际业务需要，并在实际工作的基础上进行了系统业务应用的提升，可以满足日常的发电需要。系统根据苏帕河水电开发有限公司对水库发电进行优化计算要求而设计，以满足苏帕河梯级电站优化调度为目标是本系统设计根本原则。针对电站机组发电及水库开闸放水所需达到的经济价值和安全生产问题，提出了多模型、多方法支持水电站调度计算的智能优化系统。系统将模型算法库和人机交互界面分离，提供多种预报及调度计算方法和模型供用户进行选择，用户可选择适合的模型和方法，进行多个模型的计算比较。得出理想调度方案，为解决电站机组发电及水库开闸放水所需达到的经济价值和安全生产问题。2、安全性原则 苏帕河流域梯级电站智能优化调度系统采用了用户分级管理进行系统应用和操作的业务划分，不同的用户，使用的权限不同，以保障系统基础数据和重要操作的安全性。3、网络化原则本系统利用网络数据库技术创建优化调度数据库，实现数据的共享和快速传递，为电力部门和水电公司提供快捷准确的信息，并根据实时的水雨情信息，结合当前水电站工情，不断调整水库当前的运行方案，进行实时在线调度，以便为水电站工作人员快速制定水库调度方案创造快捷工作环境，减少数据交换环节，增加电站的发电效率。4、易于操作原则 该系统采用了B/S模式对系统进行运行管理，用户仅需要输入局域网或者互联网上的该软件http地址，经过系统管理员授权，就可以方便完成系统的操作，无需在客户端安装专门的应用程序。5、易于维护性原则由于采用的是B/S模式，远程用户和开发者可以通过登录该系统，进行系统功能检测，便于发现原程序存在的问题。在系统软件进行完善后，通过下载补丁，易于及时进行系统维护。并具有可扩充性，系统的设计中充分考虑技术的发展趋势，具有超前性，采用模块化技术，使系统具有较强的可扩充性和技术先进性。考虑业主单位的下一步要求，系统预留了部分接口，已备系统进一步开发使用。6、便于开发人员与用户交互 苏帕河流域梯级电站智能优化调度系统是一功能庞大的应用软件，要达到云南苏帕河水电开发有限公司调度中心的实际应用需求，需要开发人员与用户的反复不断沟通、交流。通过采用B/S模式，定期把新开发的系统应用到实际工程中进行测试，可以及时发现系统设计缺陷，满足用户的实际需要。2.5 系统性能特点 先进的平台和开发工具系统采用先进的开发工具Visual studio.Net研制开发，可运行在Windows2000/2003/XP操作系统下，使用SQL Server2000作为系统数据库。 可伸缩性系统具备超强的适应能力，能适应不同规模、不同形式的应用，并适合多种数据库，能平滑地从经济的小规模应用向大规模和超大规模应用升级过渡。分层技术及特有的中间层设计使得各种不同的应用形式间具有高度的一致性，只与应用层打交道的用户丝毫感觉不到底层和中间层的变化。 可扩展性系统能够通过扩展随时满足新增加的应用需求。系统包含的一切信息都是资源，利用系统提供的强大的定制功能可以把任何需增加的资源纳入系统。可以通过智能升级不断获得系统新增和完善的功能，保持与旧版本兼容的最新版本，保证系统的优越性能。 界面简洁美观，操作方便系统提供多窗口应用界面，窗口间能够互通和联动，便于用户从很多不同的侧面观察和分析监测信息，从不同的角度控制监测系统，展示内容直观而丰富，操作使用便捷而灵活。多样化的多窗口界面输出风格可满足用户不同的喜好。第三章 用户登录系统3.1 概 述苏帕河流域梯级电站智能优化调度系统采用用户分级管理，不同用户授予不同的使用权限。权限管理通过系统中专门的程序由系统管理员来进行用户注册、功能授权、用户口令设置。登录页面的功能是使系统用户登录进入苏帕河流域梯级电站智能调度系统。3.2 用户登录操作方法第一步：打开IE(Internet Explorer)浏览器用户可以先将目前使用的WINDOWS系统中自带的Internet Explorer浏览器作为系统默认浏览器，然后双击图标可以打开该网络浏览器。第二步：进入登录子系统输入该应用系统所在的局域网或者因特网的http地址，即可以进入如图3.1所示的系统登录页面。(系统默认以index.aspx文件作为系统的登录页面）,用户通过用户名及密码验证后进入苏帕河流域梯级电站优化调度系统。图3.1 用户登录界面第三步：用户名及密码验证对于已经成功注册的用户，输入用户名及密码，点击按钮，如图3.3所示。待系统通过验证后，进入苏帕河流域梯级电站智能调度系统主界面。图3.3 用户登录系统界面第四步：进入系统主界面用户正确登录后系统进入图3.4所示系统主界面,用户可以通过点击对系统各具体功能进行操作。系统主界面中包括的功能模块包括：水情综合管理系统，流域水文预报系统，梯级电站优化调度系统，智能决策支持系统。对系统主界面来说，如果某子系统向已登录用户开放，则相应的操作选项为可见状态,用户点击相应的功能模块选项，即可进行相应的功能操作。图3.4 系统主界面3.3 工程简介点击按钮，出现如图3.2界面，包括“流域概况”和“工程介绍”两部分。工程介绍是将本系统开发背景以及开发的软硬件环境进行介绍。，系统弹出文件下载对话框，。该文件以.ppt文件格式保存在服务器中，可随时进行无限次下载。图3.2工程介绍界面3.4 新用户注册该功能是为了使还没有获得系统登陆身份的用户获得登录身份。点击按钮，系统弹出用户注册界面，界面包括：您所申请的用户名；用户密码以及个人信息等。 “申请用户名”文本框中填写自选的用户名，可以是任意的字符组合。登陆密码建议使用6位以上的无序字符串，以确保用户身份的隐蔽性。在“确认密码”文本框中再次输入登录密码，这样式为了核实密码的正确性，如“确认密码”与“登陆密码”不符，则系统将报错“密码不一致”，这时用户需重新输入登录密码。新用户创建完毕后，用户可返回到系统登录界面。待身份经过系统管理员核实，并授予专业权限后便即可对系统进行操作。第四章 水情综合管理系统介绍4.1 概 述水情综合模块包括以下功能： 流域水情趋势分析 流域水情历史年分析 多年径流资料数据管理 流域降雨数据实时管理 梯级电站水位流量管理 梯级电站水位流量信息查询这6项功能模块各掌管水库的长、短期来流和降雨的资料，通过分析及查询相关数据，调度管理人员可以掌握流域水情的综合信息。4.2流域水情趋势分析对茄子山水库日历年年平均流量的历史资料进行频率分析，按流量频率30%和70%为界，根据多年来水丰枯变化，计算出历史上丰，平，枯变化的年平均流量转移概率。4.3 流域水情历史年分析点击链接按钮便可进入如图4.1所示页面：图4.1 茄子山水库历史水情状态分析界面水情状态选择是根据Markov链的基本原理和方法来研究分析茄子山水库年来流时间序列的变化规律，从而为用户提供的一种预报其未来变化趋势的功能。对多年水情状态的分析操作只需在选择栏中选择丰水年、平水年、枯水年中的一种。例如：需查看平水年，则点击选择栏“平水年”，则系统会自动将数据库中符合平水年的水库各年的流量统计出来显示在表格中，并将检索个数显示在屏幕上。图形显示是将刚统计出的3种水情状态以图形的形式表示在屏幕上，点击按钮，则系统将统计出的3种水情状态以饼图的形式显示出来，如图4.2所示，图中包括了各种水情发生的次数统计和所占比例等信息。图4.2 水情状态比例图年平均流量排序是将所有茄子山水库多年径流统计量汇总，并以各年的平均流量为参照，由小到大进行排序的功能。操作方法是点击界面右边的按钮，系统将显示排序结果。4.4 多年径流资料数据管理点击链接进入如图4.3所示页面。功能是对各电站年径流数据的操作，包括查找某一年各月流量值，插入，删除某年数据，其中包括：按电站名称查询，按年份查询及3个功能。并且，以后预报及实测得径流数据将全部导入并予以分类存储，数据库中数据可随时调用。图4.3 梯级水电站年径流量资料管理界面操作方法是：在页面的初始状态，如要进行查询，必须先按下相应的操作按钮，以示确认。如：“添加新径流数据”功能不能直接输入数据，而是需要先点击按钮激活输入文本。按年份查询操作如：例如现需要查询1987年乌泥河水电站地址的年内12个月的平均流量和年平均流量，则先点击按钮，然后选择站名，并在文本框中输入需查询的年“1987”，出现按钮，点击该按钮，查询结果此时将显示在屏幕中，如图4.4所示。图4.4 按年份查询径流数据结果如要查询某个电站的所有径流资料，或者对某个电站的资料进行修改和删除，则先点击按钮，并在下拉框中选择电站，出现按钮，点击该按钮，操作完毕屏幕会出现如图4.5所示的界面。图4.5 按电站查询径流数据界面对于以上界面中的“删除”与“编辑”功能，只有拥有系统管理员或者高级用户权限的操作者才能执行。假使需要对“阿鸠田”电站的1975年径流资料进行更改，这里只需点击按钮，此时“1975”这一年的径流数据表变为可编辑状态，可对需要修改的月份进行更改，修改完毕后按按钮结束，系统将对径流数据库中的数据进行对应的修改，并伴有提示信息出现。删除某年的径流资料则需点击其年份对应的页面左侧按钮，此删除功能是不可恢复的操作，所以在删除某年径流资料的时候需谨慎操作。4.5 流域降雨数据实时管理点击链接进入如图4.6所示界面。图4.6 流域降雨数据实时管理界面界面的初始状态将向用户呈现流域实时降雨资料统计表，包括：降雨日期、降雨开始时间、降雨历时、时段平均雨量、库水位。点击表格下面的导航页面可以直接转移到当前日期之后的数据表。操作方法为：在选择栏中选择需要查询的时间范围，系统会计算从开始时间至结束时间间隔内的雨情统计，包括：统计的个数、平均雨量、总降雨量、最大降雨量、最小降雨量、平均库水位。并以表格的形式呈现。4.6 梯级电站水位流量管理点击进入如图4.7所示的界面。该界面用户可对茄子山水库/乌泥河水库的8:00时刻水位、该日的入库流量、出库流量、入库量、出库量、日发电量等信息。并能通过点击“删除”和“编辑”按钮对数据资料进行管理。提供了茄子山水库/乌泥河实时水位新加入资料的录入功能，点击链接，进入图4.8所示界面，可选择相应的电站根据信息要求进行数据的录入，并点击“保存至数据库”进行存盘。图4.7 茄子山水库/乌泥河水库水位水量管理界面图4.8 茄子山水库/乌泥河水库实时水位资料录入界面4.7 梯级电站水位流量信息查询点击链接进入梯级电站水库日水位水量查询界面。可点击“水库水位”、“水库库容”、“日发电量”、“来水量”、“出库量”进行查询，并显示，如图4.9图4.10所示图4.9 梯级电站水库历史水位水量查询显示界面图4.10 电站实时水位-流量查询界面第五章 流域水文预报系统5.1 概 述流域水文预报系统包括以下功能： 茄子山水库年径流预报 各梯级电站月径流预报 长期径流预报数据管理 短期径流预报数据管理 短期人工神经网络径流预报 短期新安江模型降雨径流预报这六项功能是在历时径流资料基础上，通过建立模型(平稳时间序列、周期外推叠加、多维时间序列、概念性水文模型，人工神经网络等),研发的流域梯级电站的长短期径流预报方案。5.2 茄子山水库年径流预报点击链接进入该功能操作界面。在文本框中输入当年的年份值，如：1999，点击进入如5.1所示界面。预报计算结果以及回归分析则分别显示在图5.2和图5.3所示页面部分。图5.1 茄子山平均径流量预测界面图5.2 茄子山平均径流量计算结果图5.3 茄子山平均径流量预测回归分析页面5.3 梯级电站月径流预报点击链接进入相应预报子模块。在下拉框中选择预报年份，如：1999年，选择误差校正方法，点击按钮，经过计算界面如图5.4所示。如不需保存则点击删除此次计算。图5.4 茄子山水库月预报初始界面5.4 长期径流预报数据管理点击链接进入如图5.5所示的界面。图5.5 月预报结果数据查询界面在该界面中点击“编辑”按钮可对其数据进行修改，从而进一步完善修正模型，或者通过点击“查看”按钮对数据进行查看以及删除，如图5.6所示。图5.6 月预报结果数据管理界面5.5 短期径流预报数据管理点击链接进入图5.7所示界面，界面提供了苏帕河流域茄子山水库上游5个水文站的降雨信息，可进行资料查询并导出生成EXCEL文件。图5.7 降雨-径流查询界面可在界面上选择需查找的日期范围，从年月日开始截止到年月日，系统默认的结束时间是当日日期。选择日期范围后点击链接，查询结果如图5.8所示。点击链接可将查询的降雨-径流数据结果导出至EXCEL表格。图5.8 降雨-径流查询结果显示界面5.6 短期人工神经网络径流预报点击链接进入图5.9所示界面,由于程序计算时间较长，故采用独立计算的形式，用户在网页上下载计算程序到本地计算机，然后进行计算，结果上报到系统中。图5.9 短期人工神经网络径流预报界面用户点击按钮下载计算程序，并“保存”到将程序保存到本地计算机的某个目录中。找到下载的文件daypre.exe双击将之打开，计算界面如图5.10所示。计算过程分为三步：第一步：模型初始值输入。点击5.10界面工具栏中的“当日入库径流计算”进入图5.11所示的程序初始信息输入界面，并在初始参数中输入学习信号数，信号数是根据5.5 短期预报数据管理中导出的.els文件中降雨数据记录数(记录数表格总行数1)确定的：用户需先对预报因子进行查询，并生成els文件，再打开保存的RainPredict.els文件，并按日期递增的顺序排列(最下面一行为最新的数据)，各站雨量值应对相应的雨量站，如图5.12所示。程序规定：最多可输入99行降雨记录。图5.10 降雨径流预报模型计算程序界面图5.11 计算程序初始信息输入界面图5.12中输入数据在点击按钮，弹出按钮，点击该按钮，找到RainPredict.els文件，点击按钮将地址导入至文本框当中，再点击按钮，当出现按钮时，点击该按钮，进入图5.13所示界面。图5.13 模型参数率定界面第二步：模型参数率定。界面5.13中包含信息有：导入的模型输入/输出值、模型参数初始值。点击按钮开始计算，用户请等待至计算结束。当误差曲线绘制出图形后，并且按钮“网络学习”上字样变为“学习结束“时，即表示模型参数已经率定完毕，点击按钮进入图5.14界面。第三步：神经网络径流预报计算。在图5.14中的“输入降雨实测值”框中输入流域内五个雨量站的实测雨量数据，点击按钮，当按钮显示“计算完毕”字样后，用户可以在右下角的“入库流量值”框中得到茄子山水库汇流平均入库流量值。至此，神经网络径流预报计算完毕，点击“退出”按钮结束改程序。计算得到的入库流量可为短期机组优化调度计算提供初始条件。图5.14 神经网络径流预报计算界面5.7 短期新安江模型降雨径流预报点击链接进入图5.15所示界面，该界面中提供了通过国内较为普遍的新安江模型进行流域降雨径流预报的一种方法。图5.15 苏帕河短期新安江径流预报模型界面在界面中，用户需选择预报日期(系统默认为当前日期),点击按钮，则街面上出现日降雨量数值，初始雨量值则默认为零。点击按钮进行计算，汇流结果则显示在文本框中，如图5.16所示。图5.16 苏帕河短期新安江径流预报模型计算结果第六章 梯级电站优化调度系统6.1 概 述梯级电站优化调度系统包括以下功能： 梯级电站年优化调度计算 年优化调度计算数据管理 梯级电站日发电负荷预测 电网任务负荷数据管理 梯级电站短期优化调度计算 梯级电站实时优化调度计算6.2 梯级电站年优化调度计算点击链接进入图6.1所示界面。图6.1 梯级电站年优化调度初始界面在下拉框中选择计算调度年份，这里可选年份只有已保存在数据库中各站长期流量预测值的年份，点击按钮将流量值导入计算界面，如图6.2所示。这时界面出现按钮，点击后进入图6.3所示界面。图6.2 导入预测流量值后的梯级电站年优化调度界面图6.3 梯级电站年优化调度计算界面点击图6.3中的按钮，开始长期优化调度计算，计算完毕后显示茄子山电站计算结果则点击按钮，如图6.4所示。如要显示所有电站计算结果则点击按钮。本次计算结果将自动保存到数据库，如不需要保存则需点击按钮清除本次计算。图6.4 梯级电站年优化调度计算界面6.3 年优化调度计算数据管理点击进入图6.5所示界面。这里，调度年份和计算时间与数据库中的保存数值相一致，点击下拉框，选择调度年份与计算时间，再通过点击进入图6.6所示的方案查询界面。图6.5 梯级电站调度方案管理系统图6.6 梯级电站调度方案查询界面6.4 梯级电站日发电负荷预测点击链接进入图6.7所示界面中。计算前需要在界面中输入初始信息，包括：朝乌区间径流、乌阿区间径流、茄子山当前水头、预计茄子山水库一天放水量、乌泥河水库起始/末时段库容。点击“预测计算”，当计算完毕后，结果显示在界面中，如图6.8所示。图6.7 梯级电站日负荷预测初始界面图6.8梯级电站日负荷预测计算界面计算完毕后，点击按钮可将结果生成EXCEL表，保存到用户定义的某个目录中，如用户对计算结果没有问题，可通过点击界面中图示6.9中的浏览按钮将刚刚保存的EXCEL文件导入至界面，点击按钮上传至系统中的共享文件夹。图6.9 文件上传界面6.5 电网任务负荷数据管理点击链接进入图6.10所示界面。该界面显示的是当前数据库中保存的梯级电站短期调度电网负荷数据资料值，它是通过“梯级电站日电网负荷预测”计算后申报到电网公司经批复的发电负荷值，用户可以从中对梯级电站各时段的负荷值进行查询，修改和删除管理。新录入数据需通过“梯级电站日发电优化调度”界面进行。图6.10 短期电网负荷数据管理界面若要删除某日的负荷数据操作为：选定要删除的日期，点击按钮。删除完成后系统出示提示信息。修改负荷数据值的操作为：选定操作日期，点击按钮，数据文本框变为可编辑状态，如图所示。在图中的文本框中直接对需要修改的数据进行更改，之后点击按钮，系统将提示完成信息。6.6 梯级电站日发电优化调度计算点击链接进入图6.11所示界面。图6.11 短期机组优化调度计算界面在界面6.11中选择需计算的日期(初始为当日日期)，可先点击按钮查看数据库中已有的任务负荷值，如数据库中存在该日数据，则回到界面6.11点击按钮，这时将出现按钮，点击该按钮将负荷数据导入界面中，如图6.12所示。图6.12 将数据库负荷值导入短期调度计算界面如数据库中尚无该日负荷计划数据，则需点击按钮，这时界面将出现按钮，在界面的文本框中录入由电网公司批复的电站各时段计划负荷数据，并点击该按钮将其保存至电网负荷数据库中。这时可进行短期机组优化调度计算，按照电网公司下达的要求对发电机组进行优化配置，选择不同的优化算法计算机组在水量最小消耗下的合理发电调度数据。该计算模块提供了3种优化计算方法，分别是：动态规划、遗传算法和负荷分配。用户可选用这三种方法生成相同机组状态下的不同的调度方案。方法是：选择可运行的机组组合，点击激活图6.11界面右下角的计算按钮，选择其中一个进行计算。如选择“动态规划”方法，界面进入图6.13所示界面。图6.13动态规划调度方案计算界面 在上述界面中输入计算的初始值，点击按钮，得到的计算结果如图6.14所示。用户可将点击链接将计算结果输出，或者点击链接将此次计算数据进行保存。图6.14 动态规划调度计算结果输出界面如选择的是“遗传算法”调度计算方法，则点击图示6.11的界面进入图6.15所示界面。在界面中输入计算的初始值，点击按钮，得到的计算结果如图6.16所示。用户可将点击链接将计算结果输出，或者点击链接将此次计算数据进行保存。图6.15 遗传算法优化调度计算计算界面图6.16 短期遗传算法优化调度结果查询界面如选择的是“负荷分配”调度计算方法，则点击图示6.11的界面进入图6.17所示界面。在界面中输入计算的初始值，点击按钮进行计算，用户可将点击链接对计算结果进行查看，如图6.18所示。图6.17 电网负荷分配优化调度计算界面图6.18 电网负荷分配优化调度结果查询界面6.7 梯级电站实时机组优化调度计算图6.16 实时调度计算程序界面首先选择计算时段，以下拉框进行选择，然后点击“确定”按钮激活下边的机组状态选择框，在右边的输入信息栏中输入计算初始信息，点击按钮开始计算，结果如图6.17所示。点击“保存”按钮对此次选择时段的计算结果进行保存。图6.17 实时调度计算结果输出界面第七章 专家辅助决策系统7.1 概 述专家辅助决策系统包括以下功能： 日负荷预测辅助决策 短期优化调度辅助决策 实时优化调度辅助决策 梯级电站自动化调度 调度方案专家评分决策 评分结果统计查询管理7.2 日负荷预测辅助决策点击链接，在日期选择栏中选择某日电网负荷预测计算日期，点击图形显示右边的单选按钮，则该日的预测结果将以条形图形式显示在界面上，对应的调度结果显示在数据表中，如图7.1所示。还可将结果数据导出至EXCEl表中。图7.1 实时调度计算结果输出界面可点击链接对输出结果数据进行专家库修正，或由调度管理人员通过点击链接进入图7.2所示界面中，再点击“编辑”按钮对个别数据进行微调。图7.2 实时调度计算结果输出界面7.3 短期优化调度辅助决策点击链接，在日期选择栏中选择某日调度日期，点击图形显示右边的单选按钮，则该日的优化调度结果将以条形图形式显示在界面上，对应的调度结果显示在数据表中，如图7.3所示。还可将结果数据导出至EXCEl表中。图7.3 实时调度计算结果输出界面可点击链接对输出结果数据进行专家库修正，或由调度管理人员通过点击链接进入图7.4所示界面中，再点击“编辑”按钮对个别数据进行微调。