人工智能与水电站的经济运行

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1、人工智能与水电站的经济运行第3o卷第6期2004年12月兰州理工大学JournalofLanzhouUniversityofTechnologyV01.3ON0.6Dec2004文章编号:1000-5889(2004)06—0052-03人工智能与水电站的经济运行齐学义,李沛(兰州理工大学流体动力与控制学院,甘肃兰州730050)摘要:通过对水电站经济运行问题的优化,用面向对象的软件构造,完成约束满足问题CSP(constraint~tisfactionproblem)的推理求解,实现了知识表示,约束传递,智能回溯,并在微机上模拟运

2、行.用面向对象,人工智能的方式解决了水电站机组间负荷动态调度的问题,编制了全数字仿真自动发电控制系统平台.关键词:水电站;微增率;经济运行;人工智能中图分类号:TK730.7文献标识码:AArtificialintelligenceandeconomicoperationofhydropowerstationsQIXue-ye,LIPei(CollegeofFluidPowerandControl,LanzhouUniv.ofTech.,Lal3~ou730050,China)Abstract:Bymeansofoptimizati

3、onofeconomicoperationinhydropowerstationsandemployingobject一0一rientedsoftwarestructure,thereasoningandsolutionofCSP(constraintsatisfactionproblem)iscompletedandtheknowledgedenotation,constraintdelivering,andintelligenceremountingarerealized.Thedispatchofdynamicloadsamo

4、ngthegeneratingunitsinhydropowerstationsisorganizedbyusingtheobject-onen—tedstrategyandartificialintelligencemodeandafull—digitalautomaticcontrolsystemplatformforpowergenerationisprogrammed.Keywords:hydropowerstations;tiny-increasingrate~economicoperationartificialinte

5、lligence随着经济的快速发展,电力生产的供需矛盾日益突出.在国家加大新的电源,电网投资,建设的同时,如何充分发挥现有电站的潜能,提高其水能利用率,使水电站的运行由粗放式转向集约化,正在引起发电企业的广泛关注.1水电行业运行的现状欧,美发达国家优化运行资料表明,大型水电站厂内优化运行的效益为0.50/6～3.0.20世纪80年代中期,我国某年平均发电量22亿kW?h的水电站,实行厂内优化运行后,效益提高4.6,增加发电量1.03亿kW?h.我国水电运行经验表明,仅从软件方面着手,编制科学合理的运行调度方案,在增加投入不多的情况下

6、,就可以使其发电效益在原有的基础上再提高2～6[1].到2001年底,全国已建成中小水电站65000多座,遍布全国1600多个收稿日期:2003-12-21作者简介:齐学义(1945-),男,辽宁台安人,教授,博导.县.由此可见,用信息技术带动传统产业在电力行业的必要性,且有非常广阔的前景.在水力发电领域,传统的经济运行方法主要有:微增率法,动态规划法,分支界法以及据每台机组最大可能出力按比例分配负荷的折中方法.微增率法是根据总出力与总耗水量的函数关系由微分学的极小值定理导出的,要求微增率相等,具有理论上的严谨性,任何科学问题都离不

7、开其论域.由于微增率法是根据数学理论推导而来,其工程实用面临很大的实现难题.动态规划法是根据递推原理进行的,是由2台机的最小流量作为"核",推导出3台机的最小流量,用孤立和静止的方法去解决水电厂内并联机组普遍联系,永恒运动的问题.分支界法则过于简化了水轮机从空载到最优工况的过程,为了使问题能顺利求解,人为地缩小了水轮机的稳定运行范围.上述几种方法共同面临如下两个问题:1)由于方法本身的局限,能量指标的优化不理第6期齐学义等:人工智能与水电站的经济运行?53?想,无法解算避免振动,减轻空蚀的优化问题.2)实际运行中厂内优化与电站水头密

8、切相关,传统的方法需要在电站最大水头与最小水头之间取若干个水头,分别作出优化运行总图,以便确定在不同水头及给定的全厂负荷下投入运行的机组台数,组合方式以及负荷在投入运行机组之间的分配.这样使连续变化的水头产生阶跃,若辅之以插值,插值规