2022流域水電集控中心經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)方案

圖19。圖SEQ圖\*ARABIC19洪水預(yù)報(bào)與其他業(yè)務(wù)功能關(guān)系示意圖預(yù)報(bào)對象及預(yù)報(bào)流程大唐廣西需研制的洪水預(yù)報(bào)方案的對象包括平班、龍灘、巖灘、大化、百龍灘、樂灘、西津、山秀、金雞灘水電站的入庫和區(qū)間預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)時(shí)段為1、3、6小時(shí)，模型輸出包括預(yù)報(bào)過程(圖形、表格展示)和統(tǒng)計(jì)值(洪峰流量、最大1、2、3日洪澇、峰現(xiàn)時(shí)間)。預(yù)報(bào)涉及紅水河、郁江、桂江流域，預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)地形、水系、水文氣象特征復(fù)雜多樣，因此洪水預(yù)報(bào)制作需要考慮不同類型的地形地貌、水系分布和下墊面條件，分層逐級進(jìn)行預(yù)報(bào)方案的制作。預(yù)報(bào)方案設(shè)計(jì)采用由大到小、逐步分級的方式：首先確定最終預(yù)報(bào)對象；各預(yù)報(bào)區(qū)間應(yīng)根據(jù)水文站點(diǎn)分布劃分為子區(qū)間；子區(qū)間再根據(jù)地形河網(wǎng)等劃分為若干單元，單元為降雨徑流計(jì)算的基本單位。因流域處于我國濕潤地區(qū)，可選用新安江三水源模型、API降雨徑流模型等適合流域特性且具有較好應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的模型進(jìn)行預(yù)報(bào)，同時(shí)可考慮多種模型方案互為備用參考。軟件功能洪水預(yù)報(bào)軟件需要以實(shí)際需求為導(dǎo)向，滿足輸入、輸出的開放性，設(shè)計(jì)為界面友好，操作靈活、方便，圖表簡潔、美觀的實(shí)用型系統(tǒng)。力求滿足預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)性、精度和預(yù)見期，滿足XXX分公司水電站群防洪興利調(diào)度的需要。大唐廣西集控洪水預(yù)報(bào)以定量氣象預(yù)報(bào)成果和實(shí)測降雨量為依據(jù)，通過建立流域產(chǎn)匯流模型和徑流演進(jìn)模型，提供干、支流預(yù)報(bào)斷面和水庫壩址斷面的降雨徑流預(yù)報(bào)成果、河道相關(guān)預(yù)報(bào)成果、實(shí)時(shí)校正預(yù)報(bào)成果、綜合預(yù)報(bào)成果(可以人工修正)，并具備流域分塊預(yù)估降雨預(yù)報(bào)功能。為滿足實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)調(diào)度的需要，洪水預(yù)報(bào)軟件必須滿足一定的功能：能夠自動讀取實(shí)時(shí)遙測數(shù)據(jù)、報(bào)汛數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)洪水過程預(yù)報(bào)，遙測、報(bào)汛數(shù)據(jù)可結(jié)合使用或設(shè)置為不同方案；預(yù)報(bào)方式提供手動、自動預(yù)報(bào)兩種：自動預(yù)報(bào)一經(jīng)安裝即可長期在線運(yùn)行；手動預(yù)報(bào)可自由設(shè)置預(yù)報(bào)時(shí)間，也可反演歷史洪水預(yù)報(bào)過程。手動預(yù)報(bào)一方面可由程序控制一次性完成預(yù)報(bào)；另一方面，按作業(yè)預(yù)報(bào)河段，每個(gè)斷面的預(yù)報(bào)制作完成后，程序可暫停向下游的推算，由預(yù)報(bào)員對預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行交互分析，確認(rèn)預(yù)報(bào)值后再進(jìn)行下游的預(yù)報(bào)計(jì)算。提供洪水預(yù)報(bào)的自動記錄功能與洪水預(yù)報(bào)的記錄多條件查詢功能。洪水預(yù)報(bào)算法模塊與預(yù)報(bào)平臺相互獨(dú)立，預(yù)報(bào)算法代碼和參數(shù)用戶可自行調(diào)整。提供增加和管理多種預(yù)報(bào)算法功能。與氣象降雨預(yù)報(bào)結(jié)合，讀取未來降雨預(yù)報(bào)，采用預(yù)報(bào)降雨進(jìn)行假擬洪水預(yù)報(bào)，同時(shí)進(jìn)行退水預(yù)報(bào)；也可人工設(shè)定未來降雨進(jìn)行假擬洪水預(yù)報(bào)。未來預(yù)報(bào)降雨和各水文站預(yù)報(bào)的洪水過程可進(jìn)行人工干預(yù)，同時(shí)上游水文站預(yù)報(bào)過程的修改會自動重新計(jì)算下游斷面的洪水過程。根據(jù)實(shí)時(shí)提取的上下游水位和出庫流量，自動進(jìn)行水量平衡計(jì)算，得到1h為時(shí)段單位的入庫過程。圖形顯示的還原入庫過程可通過鼠標(biāo)拖動，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)拖動過程所覆蓋區(qū)域的水量；表格顯示的過程可通過點(diǎn)擊右鍵菜單顯示鼠標(biāo)拖動區(qū)域的水量。預(yù)報(bào)結(jié)果以圖形和表格的方式顯示，并同時(shí)顯示預(yù)報(bào)時(shí)間前的實(shí)測和擬合過程，方便進(jìn)行擬合過程的對比分析，顯示天數(shù)可自由設(shè)定。鼠標(biāo)拖動可實(shí)時(shí)顯示實(shí)測、擬合過程的水量統(tǒng)計(jì)和洪峰值。提供預(yù)報(bào)結(jié)果的實(shí)時(shí)校正功能，能夠?qū)Ω魉恼绢A(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行自上游向下游逐級實(shí)時(shí)校正，從而減少預(yù)報(bào)誤差的累積。預(yù)報(bào)結(jié)果可以存入數(shù)據(jù)庫，也可將預(yù)報(bào)表格保存為excel文檔，將圖形存為bmp格式文檔。能夠?qū)v史預(yù)報(bào)的場次洪水過程進(jìn)行精度分析，包括洪峰、洪量、洪峰滯時(shí)等。洪水預(yù)報(bào)精度評定洪水預(yù)報(bào)精度評定即在場次洪水發(fā)生后將預(yù)報(bào)過程與實(shí)測洪水過程進(jìn)行對比分析，從而評定該場洪水預(yù)報(bào)結(jié)果的優(yōu)劣。精度評定的項(xiàng)目包括洪峰流量（水位）、洪峰出現(xiàn)時(shí)間、洪量（徑流量）和洪水過程等。可根據(jù)預(yù)報(bào)方案的類型和作業(yè)預(yù)報(bào)發(fā)布需要確定。洪水預(yù)報(bào)誤差的指標(biāo)可采用絕對誤差、相對誤差、確定性系數(shù)三種方式。具體精度評定要求參照SL250-2000《水文情報(bào)預(yù)報(bào)規(guī)范》對預(yù)報(bào)方案精度等級的評定要求。軟件模塊具有以下功能：可以選擇不同的預(yù)報(bào)斷面進(jìn)行精度評定；可以通過洪號選擇對話框，選擇單場或多場洪水進(jìn)行精度評定；可顯示單場洪水的實(shí)測、預(yù)報(bào)過程圖形；對洪峰、洪量、洪峰滯時(shí)等多要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；可以統(tǒng)計(jì)單場洪水的預(yù)報(bào)要素、預(yù)報(bào)精度，同時(shí)可對多場洪水進(jìn)行預(yù)報(bào)精度和預(yù)報(bào)合格率的統(tǒng)計(jì)。日徑流預(yù)報(bào)日徑流預(yù)報(bào)是以日為時(shí)段單位，利用前期和現(xiàn)時(shí)水文、氣象等信息，以及假想降雨預(yù)報(bào)結(jié)果，對未來數(shù)日的來水情況所作的預(yù)報(bào)。日徑流預(yù)報(bào)介于短期洪水預(yù)報(bào)與長期預(yù)報(bào)之間，因此它所采用方法也多為兩種方法，一種是結(jié)合流域特性、氣象降雨等因素的概念性水文模型，另一種是分析長期徑流序列的系統(tǒng)模型。概念性水文模型以洪水預(yù)報(bào)中廣泛采用的新安江模型為代表，將計(jì)算時(shí)段改為日即可，通常稱為新安江日徑流預(yù)報(bào)模型；系統(tǒng)模型中比較有代表性的如時(shí)間序列方法、小波分析方法及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等，在日徑流預(yù)報(bào)中都有一定的應(yīng)用。本項(xiàng)目擬采用物理概念模型與系統(tǒng)模型相結(jié)合的預(yù)報(bào)方法，盡量兼顧日徑流過程的物理成因和周期特點(diǎn)。同時(shí)，流域日徑流預(yù)報(bào)不論采用何種模型，其預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)時(shí)觀測流量之間必然存在誤差，采用一定的技術(shù)手段，盡量減小誤差是水文學(xué)界長期研究的方向。日徑流預(yù)報(bào)采用先進(jìn)的自適應(yīng)卡爾曼濾波動態(tài)識別校正技術(shù)，通過卡爾曼濾波模型和參數(shù)的實(shí)時(shí)動態(tài)識別達(dá)到在一定程度上減小預(yù)報(bào)誤差的效果。軟件具有以下功能：能夠自動讀取實(shí)時(shí)遙測數(shù)據(jù)，進(jìn)行日徑流過程預(yù)報(bào)。與氣象降雨預(yù)報(bào)結(jié)合，采用預(yù)報(bào)降雨進(jìn)行假擬預(yù)報(bào)，同時(shí)進(jìn)行退水預(yù)報(bào)；也可人工設(shè)定未來降雨進(jìn)行假擬預(yù)報(bào)；未來預(yù)報(bào)降雨和各水文站預(yù)報(bào)的日徑流過程可進(jìn)行人工干預(yù)，同時(shí)上游水文站預(yù)報(bào)過程的修改會自動重新計(jì)算下游斷面的徑流過程；圖形顯示的入庫過程可通過鼠標(biāo)拖動，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)拖動過程所覆蓋區(qū)域的水量；表格顯示的過程可通過點(diǎn)擊右鍵菜單顯示鼠標(biāo)拖動區(qū)域的水量；預(yù)報(bào)結(jié)果以圖形和表格的方式顯示，并同時(shí)顯示預(yù)報(bào)時(shí)間前的實(shí)測和擬合過程，方便進(jìn)行擬合過程的對比分析，顯示天數(shù)可自由設(shè)定?？蛇x擇任意一個(gè)斷面進(jìn)行預(yù)報(bào)結(jié)果展示，也可進(jìn)行多個(gè)斷面的綜合圖形、表格展示。單斷面或綜合斷面的徑流過程都可進(jìn)行平移拖動，從而方便對比分析。提供預(yù)報(bào)結(jié)果的實(shí)時(shí)校正功能，能夠?qū)Ω魉恼绢A(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行自上游向下游逐級實(shí)時(shí)校正，從而減少預(yù)報(bào)誤差的累積。預(yù)報(bào)結(jié)果可以存入數(shù)據(jù)庫，也可將預(yù)報(bào)表格保存為excel文檔，將圖形存為bmp格式文檔。中長期水文預(yù)報(bào)在本次預(yù)報(bào)中，主要考慮以旬、月、年為時(shí)段三種，對預(yù)報(bào)斷面分別建立相應(yīng)的模型，對未來1年的入庫來水進(jìn)行預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)成果為中長期發(fā)電計(jì)劃提供徑流預(yù)測數(shù)據(jù)。針對流域的實(shí)際情況及預(yù)測所需資料獲取的便利性，根據(jù)中長期水文預(yù)報(bào)的不同特點(diǎn)，采用相應(yīng)的模型，以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、門限多元回歸及支持向量機(jī)等單一預(yù)報(bào)模型為基礎(chǔ)，通過最優(yōu)組合預(yù)測手段，完成中長期水文預(yù)報(bào)，并保證必要的精度?？紤]時(shí)、空的二維特性，時(shí)段長為年、月、旬的入庫徑流的趨勢預(yù)報(bào)，以及最大、最小等特征值的預(yù)測，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要，選擇預(yù)報(bào)的時(shí)段長及預(yù)報(bào)預(yù)見期長度，主要功能如下：長序列徑流統(tǒng)計(jì)，預(yù)報(bào)結(jié)果展示項(xiàng)目可進(jìn)行人工選擇，包括上包線、下包線、均值、實(shí)際值、模型預(yù)報(bào)值及歷史徑流序列等特征值進(jìn)行對比分析；預(yù)報(bào)結(jié)果累計(jì)頻率查詢；歷史預(yù)報(bào)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)查詢，及精度評定；徑流長序列的查詢及特征值計(jì)算；可按設(shè)定頻率的流量數(shù)據(jù)序列生成功能；展示結(jié)果包括圖形、表格等，且可根據(jù)需要對其屬性進(jìn)行修改，具有良好的人機(jī)交互界面，預(yù)報(bào)結(jié)果允許人工修正和干預(yù)；采用模塊開發(fā)、系統(tǒng)集成方式，使之具有可擴(kuò)充性和移植性；隨著資料的積累，預(yù)報(bào)系統(tǒng)能夠?qū)⑦\(yùn)行資料自動納入預(yù)報(bào)的資料系列中，實(shí)現(xiàn)對預(yù)報(bào)資料系列的自動延長。洪水調(diào)度防洪調(diào)度主要任務(wù)是根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)和防洪復(fù)核選定的水庫工程洪水標(biāo)準(zhǔn)和下游防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)，以及水庫當(dāng)年的大壩質(zhì)量、泄洪設(shè)備與供水設(shè)備等的實(shí)際情況，按照水庫與下游河道堤防和分、滯洪區(qū)防洪體系配合運(yùn)用原則及控泄方式，在確保工程安全的前提下，對入庫洪水進(jìn)行攔蓄和控制泄放，保障下游防護(hù)對象的安全，并盡可能地發(fā)揮水庫最大的綜合效益。調(diào)度模式洪水調(diào)度主要是制定洪水調(diào)度方案，在水庫的調(diào)洪計(jì)算中，入庫洪水過程線、水位庫容曲線、泄洪建筑物的型式尺寸及調(diào)度規(guī)則作為已知的基本資料，防洪調(diào)度方案制定的主要目的是推求下泄流量過程和庫水位過程，以及結(jié)合閘門的啟閉規(guī)則將下泄流量分配到各閘門，形成閘門開度的決策支持方案。對于下游有防洪點(diǎn)的單庫防洪問題，洪水調(diào)度關(guān)心三個(gè)主要指標(biāo)，分別為水庫的最高水位，最大下泄量與調(diào)度期末的水庫控制水位。其中，水庫最高水位最低體現(xiàn)了水庫自身和上游防洪（如果庫區(qū)有淹沒）的效益，而最大泄量最小體現(xiàn)了下游的防洪效益，調(diào)度期末的水位反應(yīng)水庫興利與防洪的協(xié)調(diào)關(guān)系。這些指標(biāo)之間是相互矛盾的，如在調(diào)度期末控制水位給定時(shí)，水庫最高水位最低與最大下泄量最小本身是相互矛盾的。因此，在實(shí)際調(diào)度過程中可根據(jù)情況的輕重緩急選擇其中一種控制模式制定水庫防洪調(diào)度方案。防洪調(diào)度的主要調(diào)度模式有：水位控制模式：是在保證水庫水位控制條件的前提下，使水庫的最大下泄量最小，即通常所說的按最大削峰準(zhǔn)則進(jìn)行調(diào)度。該模式通常應(yīng)用于水庫自身防洪形勢比較緊張的情形，當(dāng)洪水位于漲水段，后續(xù)降雨難以確知時(shí)，保持適當(dāng)?shù)乃畮熳罡呖刂扑环浅Ｖ匾怀鰩炜刂颇Ｊ剑簩⒊鰩炝髁孔鳛殛P(guān)注變量，該模型考慮出庫流量限制和最高水位限制，當(dāng)出庫流量限制條件生效時(shí)其目標(biāo)是使水庫最高水位最低，當(dāng)出庫流量不起約束時(shí)，則盡可能利用由允許最高水位規(guī)定的允許調(diào)蓄庫容削減洪峰。該模型一般在水庫水位較高，下游防洪壓力較大時(shí)使用；預(yù)報(bào)預(yù)泄模式：在短期洪水預(yù)報(bào)較可靠時(shí)，可采用水庫提前下泄水庫中的水量，以騰出庫容來迎接即將到來的洪水的調(diào)度方法；調(diào)度規(guī)程模式：根據(jù)流域梯級電站的防汛規(guī)定和度汛方案進(jìn)行防洪調(diào)度方案的擬定。對于特克斯河流域，主要針對恰甫其海、特克斯山口水電廠梯級，主要是根據(jù)各年份的汛期度汛方案，在汛期不同月份設(shè)定的水位、流量值，按照不同方式進(jìn)行流量或水位控制,各控制參數(shù)、水位、流量數(shù)值及其對應(yīng)控制時(shí)間可根據(jù)不同年份的度汛方案要求進(jìn)行調(diào)整。軟件功能實(shí)現(xiàn)多樣的調(diào)度模式：防洪調(diào)度模式由水庫調(diào)度規(guī)程、水位控制、指令出庫控制、閘門控制、最大泄量等模式構(gòu)成，調(diào)度員可根據(jù)流域的不同水文、氣象信息任意選擇合適的單一模式或者混合模式進(jìn)行防洪調(diào)度計(jì)算；軟件靈活性、易擴(kuò)展性：每個(gè)防洪調(diào)度模式都有自己的調(diào)洪原則，能夠適合不同時(shí)間、空間的防洪需求，同時(shí)也能根據(jù)防洪調(diào)度實(shí)際需求開發(fā)出新模式，非常容易擴(kuò)展；軟件具有友好的人機(jī)交互界面：軟件設(shè)計(jì)根據(jù)水庫防洪調(diào)度功能展開，調(diào)度員可以簡捷、快速實(shí)現(xiàn)人工干預(yù)、編制防洪調(diào)度方案、多方案會商等功能。同時(shí)通過友好的調(diào)度計(jì)算信息界面（如突破約束）增強(qiáng)計(jì)算信息的透明性，使調(diào)度員了解計(jì)算過程信息；仿真功能：軟件提供在約束條件下全開放的仿真體系，支持不同時(shí)段單點(diǎn)值修改、過程值修改或者同一時(shí)段不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)修改，使得仿真調(diào)度過程更逼真，同時(shí)提供的圖形表格顯示方式使得調(diào)度過程更形象；調(diào)度方案內(nèi)容多樣化：防洪調(diào)度方案展示內(nèi)容非常豐富，不但展示了傳統(tǒng)的防洪調(diào)度內(nèi)容如庫水位、出庫、閘門泄流等，也進(jìn)一步展示閘門操作過程、庫容、尾水位、水頭等相關(guān)信息，并可根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行擴(kuò)展；豐富、生動的圖表展示、打印輸出及excel表輸出，方便調(diào)度員做更深層次的加工。發(fā)電計(jì)劃發(fā)電計(jì)劃模式有多種，從計(jì)算期長短上來分，主要分成：以月或旬為時(shí)段制定一年左右的長期發(fā)電計(jì)劃，計(jì)算方法分為常規(guī)調(diào)度和優(yōu)化調(diào)度；以日為時(shí)段制定一周以上的中期發(fā)電計(jì)劃，計(jì)算方法是確定性的優(yōu)化調(diào)度模型；以15min，30min或1h為時(shí)段制定未來1日至數(shù)日（大于5日）的短期發(fā)電計(jì)劃；而實(shí)時(shí)調(diào)度是以15min或30分鐘或1h為時(shí)段的滾動實(shí)時(shí)監(jiān)視各電站運(yùn)行情勢及趨勢，并及時(shí)調(diào)整出力或計(jì)劃。水情遙測水情遙測WDS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理監(jiān)控系統(tǒng)來水預(yù)報(bào)中期計(jì)劃長期計(jì)劃是否越限實(shí)時(shí)調(diào)度安全一區(qū)安全二區(qū)短期計(jì)劃修正計(jì)劃?電網(wǎng)、機(jī)組、閘門信息預(yù)警發(fā)布?xì)v史資料仿真模擬YN指導(dǎo)指導(dǎo)指導(dǎo)修正修正修正上報(bào)發(fā)電計(jì)劃資料分析后臺計(jì)算中長期策略廠內(nèi)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指導(dǎo)圖SEQ圖\*ARABIC20發(fā)電計(jì)劃關(guān)系圖長期發(fā)電計(jì)劃長期發(fā)電調(diào)度是以月、旬為時(shí)段，制定未來一年或多年水電站的長期發(fā)電調(diào)度計(jì)劃，以滿足電網(wǎng)的電力電量平衡、機(jī)組檢修計(jì)劃安排、調(diào)度運(yùn)行分析和年度電量合同制定等。水庫調(diào)度圖對于調(diào)節(jié)能力較高的電站，依據(jù)中長期來水預(yù)報(bào)或頻率分析，按照水庫調(diào)度圖指示出力和調(diào)度規(guī)整進(jìn)行計(jì)劃制定?；旌峡刂颇Ｊ接捎诟魉畮觳煌倪\(yùn)行特點(diǎn)及多變的綜合利用要求，而且在長期發(fā)電調(diào)度計(jì)劃制定中，基本上是基于確定性的來水預(yù)報(bào)進(jìn)行計(jì)算，而來水在長期預(yù)測中具有不確定性的因素，因此，在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行的調(diào)度計(jì)劃中，必然要求考慮不同水庫在不同時(shí)期的計(jì)算要求的不同性和水庫來水的多變性處理問題，因此，計(jì)算模型采用基于水位控制、出庫流量控制、電站出力控制和水庫調(diào)度圖及混合控制方式進(jìn)行調(diào)度。水量平衡模式：針對季調(diào)節(jié)能力以下水庫，水庫按核定水位運(yùn)行，考慮庫容差水量，按水量平衡模式計(jì)算出庫流量，將全部出庫流量（綜合用水除外）用來發(fā)電，多余水量為棄水。軟件功能通常以月、旬為時(shí)段單位制定未來一定時(shí)期的梯級水電站發(fā)電優(yōu)化調(diào)度計(jì)劃，發(fā)電調(diào)度的對象可以是單庫、梯級水電站群，主要功能要求如下：調(diào)度時(shí)段（旬、月）可進(jìn)行選擇，調(diào)度期的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間可進(jìn)行設(shè)置；根據(jù)不同時(shí)期的調(diào)度需求，調(diào)度目標(biāo)可選；應(yīng)能方便地修改各電站的約束條件及計(jì)算參數(shù)，即調(diào)度邊界參數(shù)可人工進(jìn)行方便干預(yù)；調(diào)度對象可進(jìn)行選擇，分為單庫、梯級；支持多種來水方式提取功能，包括長期來水預(yù)報(bào)結(jié)果可自動提取，也可對長序列歷史資料通過頻率分析獲得，分析過程和結(jié)果可人工進(jìn)行干預(yù)；考慮投運(yùn)機(jī)組和檢修后的機(jī)組可利用臺數(shù)，可人工對臺數(shù)進(jìn)行干預(yù)，以適應(yīng)臨檢的需求；調(diào)度結(jié)果的圖表信息可進(jìn)行選擇輸出，在本地具有記憶功能，也可另存為其它文件格式和打?。徽{(diào)度方案保存，可保存至數(shù)據(jù)庫，也可保存為本地文件，支持多方案存儲，可保存為調(diào)度預(yù)案；可同時(shí)進(jìn)行多方案制作和對比；可對歷史存庫方案進(jìn)行管理，如查詢、刪除和再計(jì)算等；可對調(diào)度結(jié)果的圖形或數(shù)據(jù)表格進(jìn)行人工仿真拖動和數(shù)據(jù)修改調(diào)整，并計(jì)算出相關(guān)量（含梯級）的計(jì)算結(jié)果。長期計(jì)劃制作時(shí)，一般還采用歷史數(shù)據(jù)頻率分析的方法來擬定計(jì)劃制作所用大預(yù)計(jì)來水，因此長期發(fā)電計(jì)劃中須支持歷史月、旬?dāng)?shù)據(jù)的頻率分析功能。主要功能要求：可對歷史月、旬?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算；可通過頻率分析，計(jì)算預(yù)計(jì)入庫或區(qū)間來水；可剔除數(shù)據(jù)異常年份；可選擇日歷年、水文年方式；可針對多年中某個(gè)季度或某幾個(gè)月進(jìn)行頻率分析。中期發(fā)電計(jì)劃中期水電站發(fā)電優(yōu)化調(diào)度是以日為時(shí)段，配合中期日徑流預(yù)報(bào)，制定未來一周或1個(gè)月左右的水電站群發(fā)電調(diào)度方案，以滿足各電站的日電量計(jì)劃制定和制定短期調(diào)度計(jì)劃運(yùn)行指導(dǎo)需求。調(diào)度模型混合控制調(diào)度模型：計(jì)算模型采用基于水位控制、出庫流量控制、電站出力控制及混合控制方式進(jìn)行調(diào)度。水量平衡模式：針對季調(diào)節(jié)能力以下水庫，水庫按核定水位運(yùn)行，考慮庫容差水量，按水量平衡模式計(jì)算出庫流量，將全部出庫流量（綜合用水除外）用來發(fā)電，多余水量為棄水。軟件功能調(diào)度期的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間可進(jìn)行設(shè)置；根據(jù)不同時(shí)期的調(diào)度需求，調(diào)度目標(biāo)可選；應(yīng)能方便地修改各電站的約束條件及計(jì)算參數(shù)，即調(diào)度邊界參數(shù)可人工進(jìn)行方便干預(yù)；調(diào)度對象可進(jìn)行選擇，分為單庫、梯級；支持多種來水方式提取功能，包括水預(yù)報(bào)結(jié)果可自動提取，也可對提取歷史同期和實(shí)際歷史值，可人工進(jìn)行干預(yù)；考慮投運(yùn)機(jī)組和檢修后的機(jī)組可利用臺數(shù)，可人工對臺數(shù)進(jìn)行干預(yù)，以適應(yīng)臨檢的需求；調(diào)度結(jié)果的圖表信息可進(jìn)行選擇輸出，在本地具有記憶功能，也可另存為其它文件格式和打印；調(diào)度方案保存，可保存至數(shù)據(jù)庫，也可保存為本地文件，支持多方案存儲，可保存為調(diào)度預(yù)案；可同時(shí)進(jìn)行多方案制作和對比；可對歷史存庫方案進(jìn)行管理，如查詢、刪除和再計(jì)算等；可對調(diào)度結(jié)果的圖形或數(shù)據(jù)表格進(jìn)行人工仿真拖動和數(shù)據(jù)修改調(diào)整，并計(jì)算出相關(guān)量（含梯級）的計(jì)算結(jié)果。短期發(fā)電計(jì)劃短期發(fā)電調(diào)度是以15min、30min或1小時(shí)為時(shí)段，制定未來1天到5天左右的水電站群日發(fā)電調(diào)度計(jì)劃過程，但計(jì)劃結(jié)果要求更貼近生產(chǎn)實(shí)際，除水庫運(yùn)行本身的約束外，還受到電網(wǎng)安全和負(fù)荷需求的制約。調(diào)度模型混合控制調(diào)度模型計(jì)算模型采用基于水位控制、出庫流量控制、電站出力控制及混合控制方式進(jìn)行調(diào)度。調(diào)峰電量最大模型考慮到日內(nèi)有早高峰、晚高峰、平時(shí)段和低谷時(shí)段的負(fù)荷，以及日內(nèi)可用水量有多有少問題，因此，通過該模型以期達(dá)到在有限的水量和電量下，在滿足其它運(yùn)行約束條件下，將負(fù)荷盡可能安排到最高峰的時(shí)段運(yùn)行。所以，建立了基于日典型負(fù)荷的日計(jì)劃運(yùn)行方式解決調(diào)峰電量最大問題。耗能最小模型給定水電站群總負(fù)荷過程，實(shí)現(xiàn)總負(fù)荷在各電站的經(jīng)濟(jì)分配，達(dá)到發(fā)電耗能最小（或期末蓄能值最大）的目的。軟件功能可以靈活選擇調(diào)度對象，包括單庫、梯級；可以靈活選擇調(diào)度時(shí)段和調(diào)度期，調(diào)度期可為1至5天，也可對歷史進(jìn)行反算模擬；可以根據(jù)實(shí)際需要，選擇優(yōu)化調(diào)度模型；能夠根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，人干干預(yù)中間和計(jì)算結(jié)果，實(shí)現(xiàn)圖表聯(lián)動的人工仿真干預(yù)；能夠方便調(diào)整輸入、約束條件，包括入庫過程，出力范圍，水位范圍，檢修過程，等等；能夠保存多種調(diào)度方案，可多方案間的對比功能；能夠查詢、管理調(diào)度方案，方案管理需要一定的權(quán)限要求。流域經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制流域經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制（EDC）軟件主要完成流域水電站群實(shí)時(shí)發(fā)電優(yōu)化調(diào)度與在線控制功能。在保證流域水電站群自身安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，根據(jù)水電站當(dāng)前狀況及電力系統(tǒng)負(fù)荷要求，協(xié)同各水電廠AGC軟件對流域水電站間水位調(diào)整及負(fù)荷分配進(jìn)行在線自動優(yōu)化控制。圖SEQ圖\*ARABIC21流域EDC模塊組成及接口(1)主要功能實(shí)時(shí)負(fù)荷優(yōu)化分配根據(jù)網(wǎng)調(diào)或運(yùn)行人員當(dāng)前給定的流域總有功負(fù)荷要求，通過調(diào)用相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型，綜合考慮流量平衡、電量平衡、站間負(fù)荷轉(zhuǎn)移、站間聯(lián)合躲避振動區(qū)等調(diào)度約束，將流域總負(fù)荷合理地分配至各水電廠。在此過程中，也可根據(jù)網(wǎng)調(diào)要求，合理考慮電網(wǎng)潮流平衡及梯級各水電站有功出力約束等因素。梯級發(fā)電流量平衡針對部分庫容不大的反調(diào)節(jié)電站，能夠合理地控制上游電站及反調(diào)節(jié)電站的發(fā)電流量，通過兩級電站的發(fā)電流量平衡，使得反調(diào)節(jié)電站維持在合理的高水位上，并在發(fā)電過程中始終保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。庫水位聯(lián)合控制當(dāng)由于通航、生態(tài)、防洪、施工等因素需要調(diào)整庫水位時(shí)，可根據(jù)運(yùn)行人員設(shè)定的各水電站預(yù)期水位目標(biāo)值，通過合理調(diào)整流域總負(fù)荷在各梯級水電站之間的分配方案，使得庫水位達(dá)到或盡可能接近設(shè)定值，并在運(yùn)行過程中盡可能維持庫水位在該設(shè)定水位。電站成組優(yōu)化控制綜合考慮各水電站水庫調(diào)節(jié)性能、水電站之間水力聯(lián)系，以及水電站電網(wǎng)接入點(diǎn)的關(guān)系，確定XXX分公司水電站群的優(yōu)化成組控制方式。前期，建議將大化水電站（日調(diào)節(jié)）和下游的百龍灘水電站（無調(diào)節(jié)）作為一組進(jìn)行控制，運(yùn)行一個(gè)獨(dú)立的EDC程序，接收電網(wǎng)總負(fù)荷指令并對該分組內(nèi)的各水電站進(jìn)行實(shí)時(shí)發(fā)電優(yōu)化控制。后期建議將巖灘、大化、百龍灘、樂灘共四個(gè)水電站作為一個(gè)分組進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化控制。站間聯(lián)合躲避振動區(qū)通過優(yōu)化不同梯級電站的開機(jī)組合及運(yùn)行區(qū)間，合理規(guī)避不同機(jī)組的振動區(qū)，使得整個(gè)梯級具備完整的有功出力調(diào)節(jié)區(qū)間，減少機(jī)組頻繁穿越振動區(qū)，有效提高流域水電機(jī)組的源網(wǎng)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)能力。電網(wǎng)潮流平衡控制具有機(jī)組成組控制功能，用戶可根據(jù)流域各出線、電壓等級、地域等相關(guān)關(guān)系將機(jī)組分成若干組合，對于各成組的機(jī)組群可采用出力范圍限制，或設(shè)定各成組的負(fù)荷分配優(yōu)先順序，EDC按照機(jī)組群進(jìn)行負(fù)荷優(yōu)化分配，以滿足電網(wǎng)潮流平衡控制的要求。運(yùn)行異常應(yīng)急響應(yīng)當(dāng)梯級某水電廠機(jī)組突發(fā)事故停機(jī)且該水電廠AGC軟件無法將事故停機(jī)機(jī)組原先的有功負(fù)荷全部轉(zhuǎn)移至其它機(jī)組時(shí)，流域EDC軟件實(shí)時(shí)將剩余有功負(fù)荷轉(zhuǎn)移至梯級其它各水電廠的機(jī)組。此外，EDC能夠?qū)崟r(shí)正確判別電網(wǎng)事故、水電廠全廠事故、通信中斷等各類異常情況，并自動采取相應(yīng)的正確應(yīng)對策略。(2)運(yùn)行方式投入/退出流域EDC投入時(shí)由EDC完成梯級各水電站之間的負(fù)荷優(yōu)化分配，流域EDC退出時(shí)應(yīng)通過水電廠AGC設(shè)定各水電站有功負(fù)荷，或人工直接設(shè)定各臺機(jī)組的有功負(fù)荷。開環(huán)/閉環(huán)流域EDC開環(huán)時(shí)EDC僅進(jìn)行負(fù)荷優(yōu)化分配、庫水位聯(lián)合控制等運(yùn)行策略的指導(dǎo)，流域EDC閉環(huán)時(shí)EDC將協(xié)同各水電廠AGC，共同完成流域水電站群發(fā)電過程的自動優(yōu)化控制。開環(huán)方式也可用于EDC軟件調(diào)試，確保調(diào)試過程中流域發(fā)電的安全性。曲線/定值在曲線方式下，流域EDC自動接收網(wǎng)調(diào)下達(dá)的梯級日發(fā)電計(jì)劃曲線并進(jìn)行梯級日負(fù)荷優(yōu)化分配，得到梯級各水電站的優(yōu)化日發(fā)電計(jì)劃曲線。在定值方式下，流域EDC軟件實(shí)時(shí)接收網(wǎng)調(diào)下達(dá)的梯級總有功負(fù)荷指令，并進(jìn)行梯級實(shí)時(shí)發(fā)電優(yōu)化調(diào)度計(jì)算，得到梯級各電站的最優(yōu)有功負(fù)荷分配值。(3)優(yōu)化控制原則最大蓄能量原則梯級各水電站庫水位均正常的情況下，充分考慮梯級各電站間水流時(shí)滯使得當(dāng)前決策對后續(xù)的發(fā)電造成潛在影響的調(diào)度特性，兼顧考慮運(yùn)行過程中機(jī)組負(fù)荷、庫水位的穩(wěn)定性以及避免機(jī)組頻繁啟停的因素，以從當(dāng)前時(shí)刻開始的一段時(shí)間內(nèi)梯級總儲能增加最大作為優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)。最小庫水位越限原則當(dāng)梯級中有水電站的庫水位突破庫水位限制，或運(yùn)行人員有意愿將水電站的水位調(diào)整至特定水位時(shí)，通過梯級總有功負(fù)荷在各水電站之間的合理調(diào)整，使庫水位偏離程度最嚴(yán)重的那級水電站的庫水位偏離值最小。在此過程中將充分考慮發(fā)電過程的平衡性，確保站間負(fù)荷轉(zhuǎn)移的規(guī)模和速度滿足調(diào)度要求。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評價(jià)根據(jù)南方電網(wǎng)《南方電網(wǎng)水電調(diào)度運(yùn)行指標(biāo)統(tǒng)計(jì)規(guī)范》的要求，對公司所轄各電站計(jì)算規(guī)范中各運(yùn)行指標(biāo)。軟件功能滿足：可任意設(shè)置計(jì)算對象、時(shí)間，對象設(shè)置方式可以按照所屬流域或所屬調(diào)度機(jī)構(gòu)等分別選擇；各指標(biāo)計(jì)算結(jié)果都可以導(dǎo)出、保存并查詢；可以顯示各指標(biāo)計(jì)算的中間過程數(shù)據(jù)，方便核實(shí)和檢查；可對計(jì)算所使用的各參數(shù)進(jìn)行查詢和管理。洪水整編洪水整編主要對水庫或斷面的洪水過程場次進(jìn)行查詢和管理。主要分為洪水摘錄和洪水查詢兩部分：洪水摘錄：用戶通過設(shè)置起止時(shí)間，從數(shù)據(jù)庫中檢索出相應(yīng)時(shí)段的面平均降雨過程、歷史洪水過程、以及水位等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)以圖形或者的方式顯示，用戶可以從中中直接判斷洪水的變化趨勢，在界面上勾畫出洪水發(fā)生的時(shí)間范圍，方便準(zhǔn)確摘錄洪水過程。洪水查詢：用戶可以通過選擇時(shí)間或者設(shè)置條件的方式，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出已摘錄的滿足條件的各場次洪水，用戶可在界面上選擇其中的一場，可直接在界面上對該場洪水進(jìn)行修改、刪除等操作。技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)可用性系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采用冗余配置，任何時(shí)刻都能保證主備機(jī)的互相切換，切換時(shí)無擾動，熱備用計(jì)算機(jī)切換時(shí)間(從故障發(fā)生到所有功能完全恢復(fù))<30s。系統(tǒng)年可利用率≥99.95%。正確率數(shù)據(jù)處理正確率：100%。系統(tǒng)可靠性平均無故障間隔時(shí)間(MTBF)：計(jì)算機(jī)(含磁盤)≥8000h。模件(處理板、接口板、電源)≥34000h。由于偶發(fā)性故障而發(fā)生自動啟動的平均次數(shù)≤于次/3600小時(shí)。系統(tǒng)資源技術(shù)指標(biāo)CPU及網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷率正常情況下計(jì)算機(jī)CPU負(fù)荷率荷率況下計(jì)任意5分鐘內(nèi))高活躍狀態(tài)下計(jì)算機(jī)CPU負(fù)荷率荷率狀態(tài)下任意5分鐘內(nèi))服務(wù)器硬盤容量至少留有50%的備用容量，當(dāng)磁盤容量小于15%時(shí)給出提示和報(bào)警在線運(yùn)行的服務(wù)器內(nèi)存占用量 ≤40%網(wǎng)絡(luò)負(fù)載正常情