基于hopfield网络的渔洋河梯级水电站经济运行调度

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1、?卯?年?月湖北电力第? ?卷第?期基于? ? ?网络的渔洋河梯级水电站经济运行调度湖北 省 电力试 验研 究所彭天波华 中理工大学电力 系梁年生摘要采用?。两? ? 网络的并行处理 特性求解梯级水电站经济运行问题,提出了渔洋河梯级 水电站经济运行优化调度的神经网络方法。关健词网络梯级水电站优化调度其引言束条件复杂,优化 问题非线性特 性,常用 的? ?法梯级 水电站 经济 运行调 度可描述为满足水、机、求解 费时多,所需计算机 内存大,难以得 到最 优 解,电等方面 的各种 约束条件,考虑 水电厂、火电厂的发很难 满足电力系统经济运行 的实时要求。本 文提 出电特性,电网传输特性,水库 河道

2、 特性以及各水电厂的求解梯级 水电站经 济运行问题 的? ? ? 网络 模的水力和水 利联 系 等因素,编 制各水 电厂 的运行 发型和算法,能够克 服以上 方 法 之不足,计算结 果 表电计划,使 电力 系 统 的总运 行 费用最 小。由于其约明,效果较 好。发生裂纹?特别 是第一 层?。第一层焊 缝淬火严重,半熔 化区白口较 宽。但由于其与? ?焊 接 性 较好,且 价格低廉,因此 用于?刀? ?焊 条敷焊过渡层与?之 间的焊 接。?焊接工艺异质焊 缝 电弧冷焊工艺 的关键在于防止裂纹 及减弱 白口、淬火组 织的产生。为此,工 艺上应注意 尽量降低铸铁母材 及铸钢 母 材 在焊 缝 中 的

3、熔合比,以利于降低铸铁 中?、?、?等有 害元 素 进人到 焊 缝 中去 的含 量,提高焊 缝 质 量?尽 量降低 焊 接应 力,防止裂纹 产生?尽 量降低热影响区宽度,从而降低白口及淬火 组织 宽度。 ? ? ? ? ?蒙疥疥疥尽尽尽? ? ?爵爵爵十十? ?逆 向分段焊? ?连续焊附图逆向分段焊与连续焊应力状态比较 ?焊前准备首先用砂轮 机打磨 铸铁及 铸钢边 缘至露出金属光 泽,然后用火焰 烘烤 除去水汽 及油污。?甘几? ?侧用? ? ?焊条敷焊过渡层在保证 电弧稳定及焊 透情 况下,采用合适 的最小 焊接 电 流,焊 条直径? ? ?,直流反接,电流? ?,采用短段 焊、断续 焊、分

4、 散 焊 及 焊 后 锤 击工 艺以降低焊 接 应 力,防止 裂 纹 发生。每 次焊缝 长 度? ? ? ? ? ?,焊后立 即 用带 圆 角的尖 头 小 锤快速 锤击焊 接处,使焊 缝表面出现麻坑,待 工件冷却至不 烫 手 时? ?以下?再焊下道焊缝。逆 向分段 焊与 连续 焊相比,其峰值拉应 力大 大降低?见 附 图?,故有 利于防止焊缝 裂纹的产生。?敷焊过渡层与? ?之间焊 接用? ?焊 条,必?,直 流反接,焊 接电流? ?,采用短 段 焊、断续 焊、分 散 焊 及 焊后锤 击工艺。?焊后检查全部 焊完后,用低倍放大 镜检查焊缝外 表面,然后进行着 色探 伤。?结论汽轮 机 中、低

5、压 缸 联缸焊 接,由于是 灰口铸铁? ? ? 与铸钢? ?的焊接,因此极易出现焊接裂纹,选用? ?特殊铸铁焊 条敷焊?几? ?侧过 渡层,然 后采 用? ?焊 条 冷 焊法焊 接? ?与敷焊层,不仅 克服了纯镍基 焊 接材 料 易 产生热裂纹 的缺陷,而且成本 低、工期 短、效 率高。?收稿日期? ?一?介? ?第? ?卷第?期基于?日? ?网络的 渔洋河梯级水电站经济运行调度? ?年?月?系统网络图渔洋河流域位于湖北省枝 城 市境 内,水力资源丰富。渔洋河梯级包括 熊渡、金涧、金桥、金滩、香 客岩和右岸、聂家河等?个 水 电站,其 中前?个 水 电站在? ?以内的渔洋河 河段上,后?个水电

6、站位于灌概引水渠?即幸福渠?上,一级电站 具 有多年调节 水库,香客岩电站具有季调节水库,金涧、金桥、金滩电站具有日调节能力,右 岸和聂 家河 两电站无调节 水库,是径流式电站。该梯级电站以发电为主,兼顾 灌溉和防洪。枢纽布置如 图?所示。渔洋河 梯 级 水电站包 括水库、电站和灌区在内的水资源系统依 其水资源联系和 电力 联系可概 化为图?所示的网络图。其 中?、?、?、?、?二?一?分别表示第?级电站?时段的人库径流量?或区间径 流量?、发电流 量、弃 水流量和水 库 ?或 前池?存水量?二?一?表示第?级电站?时段的总出力? ?为电网输电损失? ?为系统负荷?,? 为枝城 市电网除渔洋河

7、梯 极电站以外的各个电站功率以及 电网联络线?市网 与地区电网?之间的交换功熊渡电 厂二二二二二二二二川川膏膏膏膏膏膏膏膏膏膏膏 地地地地枝枝枝渔渔 区区区区 城城城洋洋 电电电电? 电? ? ? ? ? 河河 网网网网网网网梯梯 功功功功功功功 级级 率率率率率率率电站站站站站站站站 功功功功功功功功 枝枝枝枝枝枝枝枝率率城城城城城城城 电电电 网网网 其其其 它它它 电电电 铆铆铆 功功功 率率率率,?,? 为幸福渠引用水流量。?两? ?网络模型和算法人工神经元 ? ?是用来模拟人脑 信 息处理 功能 的模型,它 是人 工神经 元网络 的基本计算单元,它模 拟了人脑 神经元的基 本特性,即

8、它一般 是多 输人,单 输出 的非 线性单元,图?表示了人 工神经元认的结构模型。其 中,?为神经 元 的 内 部 状 态?为 阀值?认为输出信 号?、?,?。为神经元 接 收 到 的信 息?叭?、。? ? 二,。?为连接强度,称 之 为权。上述模型可表示为?、一?、? ? 一、一 了耘毛孔,?凡图?人工神经元的结构模型清江一月 ? ?,三“式一?图?渔洋河梯级系 统概化 网络图式中,?为激括函数,一般选用?型 函数,即对数等类?状曲线来 表示。? ?年?月湖北电力第? ?卷第?期? ? ?其中?一?一? ? 了。? ?。? 丁? 心名?招 ? ?二三,式一“,? ?为增率常系数。当且仅当华二

9、。时,华二。?,?乙 ?卢? ? 网 络是 由美国物 理 学家? ? ?在研 究人工神经 元模型基础上提 出的单层 对 称模型,并用模拟电路 得以实现,见图?所示。图中第?个神 经 元的输人 为 ? ?,相应的输 出为? ?电阻?和电容?并联,模拟生物 神经 元 输出的 时 间常数?跨 导几模 拟神经 元之 间的互连特性,即第?神经 元到第?神 经元 的连接强度?或 权值?运算放 大 器模拟神经元 的非线性 特性?人为外部输人电流,即神经元?的阀值。设神经元 个数 为?,其运 动方程可描述 为?对于理想 放大器,式? ?可简化为?二 二 乙二一二丁咨 名 乙二斯?乓? ?玲一三? ?寿,?式

10、? ?告诉我们,随着 时 间的演 化,网络 的解 轨道在 状态空间 中总是 朝着 能量?减 小 的方 向运动,网络的平衡 点即为?的极小 点。对于有 约束条件的实际优化问题,可将其 目标函数表示为公式?的形式,通 过交替求解运 动方程?,当网络平 衡时,即可得到实际问题的优化解。渔洋 河梯级 水电站 经济运行调 度是在 满足各 种约束条件下,使电力 系统 在调度 周 期 中 的总运 行费用? ?最小,据 此建立相应 的数学模型。? 目标函数?“?,?,三关? ? ?式 中关一系统?时段 的等值发电费用函数,反映了梯级水电站在电网调度 系统 中的输人 输出特性。?约束条件?电网功率平衡 约束宜?

11、口? ?一? ? 口?一?艺介 十?,?,凡?小凡?一? ? ?为调度 周期划分的 时段数,?库容 及流量 约束?,?,?。? ?幻 图?摸拟电路 的单层对称模型玖汕凡之 凡?无?蕊口?蛋?、? ?行? ,氛? ? 、?队 丈?了 ?口、?、。分别 为梯 级 各水 电站 的最大、最 小流量。? ? ?认?二?,?,?水量平衡约束式 中? ? !?一激活函数。取激活函数为? ? ?一瑞。? 二万一?。?一?了。?定 义系统的能 量函数 为? ?二?。?一?一?。?一?,?凡?。?卜,?卜?,。?。?。?,?一风?一 C k(。)(k二2一5)+V i( 4 )玖(,+l)q一1(-凡(0)二砚(

12、T)二r士一1几凡T(k=l一5)E二一冬全乙泣=l,资几V i巧一三V i几么lr v i二 六瓦。J(;) *显然式(4)的广马=导,则有:.40.(5)单调递增 且 连续,取 公0,式 中几_:,*为水流从水 电站k一1到 水 电站几的流达 时 间(无二2 s ),几、凡:分别表示第k级 水电站在调 度周期 起始 时刻和终止 时刻的存水量。水电站 出力函数约束凡()二 P yB。 (:),丛 (:)=A,凡(:)第2 1卷第1期基于H O P日EL D网络的 渔洋河 梯 级水 电站 经济运行调度1997年3月从(t)(少二l一5,寿二一5)凡()=只tD,(、, H;(:)=乃,D,(t

13、)凡()(少=6一7)式中人为出力系数,H、 () (或场(t) )为发电流量刀、(t) (或D, (t )的 工作 水头。于是T F=关ps(:)二关A、 (t ),B*(t ),仇(t), D, (),凡(), H* (),凡(),竹(),尸:(t ),由此推 出梯 级水电站经济运行的能量函数为:函数 分量,其 它符号意义同前。其 演进方程 为:dui dt刁E刁从U i一R i乏s;人、(F) 刁h*(:)刁V i十全鱿(。)刁V if (u )(矶一V i、。)LI+。砂 (一“/ 7。)+ V i01、 (i=1, 2,n )百已一一二OC i=从二fl w e e s s e e

14、s e s e s e s e s l e s e s e sl 2E二刃E其中“1二于关”、()、”、()C、 () D, (艺), p, (),H k(t ),凡(),下/ k (:), p,(: )式中V,分 别 代表A*(), B* (: ), C* (),凡(:),H、(),凡(),玖(:),P s()等 各 变量,V i。,矶n分别为 从 的上、下限值,n为神经元 个 数,在这里为变量个数n =8, h、(。 ) (无=l, 2, 10)为各等 式约束,其它符号意义 同前。艺5;尸,(t )+艺孟二Iy二p,. (:)一pJ (t )一p, (t )FI (t )一乃L(t)+召;

15、(t)乞乞S3L叭(t +l)叭(t)一B、_,= 二十二凡“E 3小凡C:。_1,、)一A、 (t)一C、_1 (:一:、_L,*+ B、(:)+e、( )ES二E6=全*三“6尸,()一”,“、()H、()凡H kS户乃别7乏幼5乏曰5 云。,D,(t)凡() 枷*(t)+H。(t)乞 59H,、(t)刀。、 (V r k(t)H。(刀*(t),乏习r艺ES二Eg二E一 。 =E21二乏艺 51。 万二(t)二I k二l万。,、,(t)E 12 =:冬影广1, 、式中:工作水 头 I I (: ), s、()(几=l一1 0)为各能 量4计算参数、成果及结论(l)设网损 为常数,取CO, l/R,、 O。(2)梯级各电站水库水位一库容曲线。(3 )梯级各电站尾水位一流量关系。(4)水库径流、损失及区间径流 系列。(5 )幸福灌区用水 系列。(6)梯级各电站 出力系数、发电水头,最大最小流量资料