基于程序化決策的水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)研究

劉國(guó)富，樓其祿，陳海榮

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠(chǎng)，浙江 麗水 323000）

基于程序化決策的水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)研究

劉國(guó)富，樓其祿，陳海榮

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司緊水灘水力發(fā)電廠(chǎng)，浙江 麗水 323000）

利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)建立水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)，并介紹系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)和主要功能，詳述系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所采用的關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)具有調(diào)度文檔生成快速、調(diào)度事件提醒齊全、調(diào)度流程設(shè)置規(guī)范、管理系統(tǒng)響應(yīng)迅速等特點(diǎn)，提高水庫(kù)調(diào)度工作效率，實(shí)現(xiàn)防洪調(diào)度文檔的統(tǒng)一編制、防洪調(diào)度事件實(shí)時(shí)提醒和水庫(kù)調(diào)度工作標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、規(guī)范化管理，為水庫(kù)的防洪調(diào)度、興利調(diào)度奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

程序化決策；水庫(kù)調(diào)度；任務(wù)管理；緊水灘水庫(kù)

0 前言

水電作為一種潔凈的可再生能源，具有運(yùn)行費(fèi)用低廉、機(jī)組啟停靈活、調(diào)峰能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，早已成為國(guó)際國(guó)內(nèi)首選開(kāi)發(fā)的能源，正因?yàn)槿绱?，水電在電網(wǎng)中的作用與地位越來(lái)越重要和突出。作為水電站運(yùn)行調(diào)度的主要專(zhuān)業(yè)——水庫(kù)調(diào)度，主要通過(guò)合理利用其工程和技術(shù)設(shè)施，對(duì)入庫(kù)徑流進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理調(diào)度，盡可能大地減免水害、增加發(fā)電和綜合利用效益，以實(shí)現(xiàn)充分利用水能資源和水資源，為水利電力部門(mén)和其他有關(guān)行業(yè)提供有效服務(wù)，在確保工程安全的前提下，分清發(fā)電與防洪及其他綜合利用任務(wù)之間的主次關(guān)系，統(tǒng)一調(diào)度，使水庫(kù)綜合效益盡可能最優(yōu)。

水電站水庫(kù)調(diào)度工作主要包括：擬定各項(xiàng)水利任務(wù)的調(diào)度方式；編制水庫(kù)調(diào)度規(guī)程和年調(diào)度計(jì)劃；確定面臨時(shí)段（月、旬）水庫(kù)蓄泄計(jì)劃及日常實(shí)時(shí)操作規(guī)則；開(kāi)展短期、中期、長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)；根據(jù)降水情況開(kāi)展洪水預(yù)報(bào)與防洪調(diào)度；收集水庫(kù)調(diào)度所需的水位、雨量、氣象等資料；水調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)、水情遙測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)、日常巡查及定期檢查等。具體可分為日常值班、運(yùn)行管理、汛情報(bào)送、防汛發(fā)電、綜合利用等共計(jì)四十多項(xiàng)工作任務(wù)，由于工作任務(wù)多，項(xiàng)目繁雜，各項(xiàng)任務(wù)要求內(nèi)容和時(shí)間不同，極大影響水庫(kù)調(diào)度工作時(shí)效性。因此，擬采用程序化決策管理方法，提高水庫(kù)調(diào)度工作效率。

1 程序化決策

所謂決策，是指組織或個(gè)人為了實(shí)現(xiàn)某種目標(biāo)而對(duì)未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)有關(guān)活動(dòng)的方向、內(nèi)容及方式的選擇或調(diào)整過(guò)程。根據(jù)決策問(wèn)題的重復(fù)程序，可把決策分為程序化決策與非程序化決策。

程序化決策又稱(chēng)常規(guī)性決策，是指對(duì)重復(fù)出現(xiàn)的、日常管理問(wèn)題所作的決策。這類(lèi)決策有先例可循，能按原已規(guī)定的程序、處理方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行決策。它多屬于日常的業(yè)務(wù)決策和可以規(guī)范化的技術(shù)決策?？梢愿鶕?jù)既定的信息建立數(shù)學(xué)模型，把決策目標(biāo)和約束條件統(tǒng)一起來(lái)，進(jìn)行優(yōu)化的一種決策。程序化決策中，決策所需的信息都可以通過(guò)計(jì)量和統(tǒng)計(jì)調(diào)查得到，它的約束條件是明確而具體的，并且都能夠量化。程序化決策的意義在于便于論證決策、節(jié)約決策時(shí)間、減少組織磨擦。程序化決策的條件有，民主的決策氣氛，健全的組織機(jī)構(gòu)和及時(shí)、準(zhǔn)確、充分的信息來(lái)源。程序化決策最關(guān)鍵的一步就是獲取準(zhǔn)確、及時(shí)、充分的信息。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)以水庫(kù)調(diào)度法律法規(guī)和上級(jí)規(guī)程制度為標(biāo)準(zhǔn)，以水庫(kù)調(diào)度工作業(yè)務(wù)流程為主線(xiàn)，將調(diào)度任務(wù)分為調(diào)度事件、調(diào)度流程、調(diào)度文檔、調(diào)度程序等內(nèi)容進(jìn)行管理。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖l，通過(guò)資料收集、決策分析判斷、任務(wù)事件提醒、信息報(bào)警等流程實(shí)現(xiàn)水調(diào)任務(wù)管理功能。而調(diào)度事件決策分析和實(shí)時(shí)提醒是管理系統(tǒng)的核心，使后續(xù)調(diào)度文檔統(tǒng)一編制、調(diào)度程序便捷操作、調(diào)度流程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置、調(diào)度說(shuō)明簡(jiǎn)捷明了有了著力點(diǎn)和落腳點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)調(diào)度工作任務(wù)的及時(shí)、準(zhǔn)確執(zhí)行和水調(diào)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、規(guī)范化管理。

圖1系統(tǒng)總體流程

依據(jù)系統(tǒng)總體流程圖組織系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。如圖2所示。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是：以數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、方法庫(kù)和知識(shí)庫(kù)作為基本信息支撐，通過(guò)總控程序構(gòu)成水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，輔以友好的人機(jī)界面和對(duì)話(huà)界面，有效地實(shí)現(xiàn)水庫(kù)調(diào)度監(jiān)測(cè)報(bào)警這一復(fù)雜過(guò)程。因此，系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)、模型庫(kù)子系統(tǒng)、方法庫(kù)子系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)和人機(jī)會(huì)話(huà)子系統(tǒng)5部分構(gòu)成。

圖2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

各子系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系為：模型庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)提出數(shù)據(jù)要求和存儲(chǔ)格式，數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)接口程序?yàn)槟Ｐ蛶?kù)提供所需要的數(shù)據(jù)：模型運(yùn)行結(jié)果通過(guò)接口程序存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)；方法庫(kù)按照模型庫(kù)的需要為模型提供數(shù)學(xué)方法；知識(shí)庫(kù)子系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，通過(guò)人機(jī)會(huì)話(huà)系統(tǒng)，用戶(hù)直接對(duì)其有關(guān)知識(shí)進(jìn)行查詢(xún)，為決策服務(wù)。

3 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

3.1 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，結(jié)合模型庫(kù)和方法庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)調(diào)度各事件任務(wù)進(jìn)行管理和實(shí)施。結(jié)合其業(yè)務(wù)需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

3.2 主要功能

各模塊的主要功能見(jiàn)圖4，具體如下：

圖4系統(tǒng)功能

（1）事件實(shí)時(shí)提醒。根據(jù)水庫(kù)調(diào)度各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、制度的要求，列舉所有水庫(kù)調(diào)度事件，按照事件發(fā)生時(shí)間、頻率、工作內(nèi)容、要求等進(jìn)行分類(lèi)，并進(jìn)行決策分析，以畫(huà)面、語(yǔ)音方式實(shí)現(xiàn)水調(diào)事件自動(dòng)實(shí)時(shí)提醒。

（2）文檔統(tǒng)一編制。根據(jù)水庫(kù)調(diào)度工作需要，按水情匯報(bào)文檔、預(yù)警信息文檔、泄洪申請(qǐng)文檔進(jìn)行分類(lèi)，建立各種文檔模板，實(shí)現(xiàn)快速、規(guī)范的生成各類(lèi)水庫(kù)調(diào)度常用文檔。

（3）流程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。水庫(kù)調(diào)度工作中，需要有標(biāo)準(zhǔn)的事件處理流程，如洪水調(diào)度流程、泄洪處置流程、日常值班流程、設(shè)備巡查流程等，實(shí)現(xiàn)防洪度汛的安全和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

（4）程序便捷操作。在實(shí)現(xiàn)調(diào)度事件實(shí)時(shí)提醒的同時(shí)，能自動(dòng)鏈接各應(yīng)用程序，并顯示各程序、事件操作說(shuō)明，讓各項(xiàng)工作按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程制度、上級(jí)文件的要求準(zhǔn)確、快速完成。

4 水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)在緊水灘的應(yīng)用

4.1 基本概況

緊水灘水力發(fā)電廠(chǎng)位于浙江省云和縣境內(nèi)，在甌江上游干流龍泉溪上，屬?lài)?guó)家大（Ⅱ）型電力企業(yè)，擔(dān)負(fù)系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)相及事故備用任務(wù)。緊水灘電廠(chǎng)裝機(jī)9臺(tái)，下轄緊水灘水電站和石塘水電站，兩站相距25km。上游緊水灘水電站是國(guó)家“七五”重點(diǎn)工程，裝機(jī)6臺(tái)，總?cè)萘?0萬(wàn)kW，1981年正式開(kāi)工，1988年底6臺(tái)機(jī)組全部建成并網(wǎng)發(fā)電，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電量為4.9億kW·h。下游石塘水電站裝機(jī)3臺(tái)，總?cè)萘?.8萬(wàn)kW，為國(guó)內(nèi)第一個(gè)采用招投標(biāo)方式擇優(yōu)選定施工、安裝、制造單位的承包試點(diǎn)工程，1985年全面開(kāi)始主體工程施工，1989年投產(chǎn)發(fā)電，設(shè)計(jì)多年平均發(fā)電量為1.89億kW·h。2004年機(jī)組增容改造后，全廠(chǎng)裝機(jī)總?cè)萘繛?8.58萬(wàn)kW。緊水灘和石塘電站實(shí)行梯級(jí)統(tǒng)一調(diào)度，發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益。

4.2 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

（1）調(diào)度事件提醒

水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)和ODBC技術(shù)，將從各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、制度中搜集到的所有水庫(kù)調(diào)度事件共40余件，按照事件特性進(jìn)行分別統(tǒng)計(jì)，并保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，每日對(duì)所有水調(diào)事件進(jìn)行決策判斷，及時(shí)準(zhǔn)確展示當(dāng)日應(yīng)完成的所有事件，當(dāng)時(shí)間到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)刻，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)畫(huà)面、語(yǔ)音兩種方式自動(dòng)實(shí)時(shí)提醒，調(diào)度事件及程序界面見(jiàn)圖5。

圖5調(diào)度事件提醒功能

（2）調(diào)度文檔編制

在相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、制度中搜集需要上報(bào)的文檔、報(bào)表進(jìn)行分析，建立統(tǒng)一的文檔模板，讀取數(shù)據(jù)庫(kù)水情數(shù)據(jù)，運(yùn)用表格文檔控件生成相應(yīng)的調(diào)度文檔，包括水情匯報(bào)、預(yù)警信息、泄洪申請(qǐng)等共二十多種調(diào)度文檔。

（3）調(diào)度任務(wù)管理快速響應(yīng)

水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)采用隨機(jī)自啟動(dòng)方式，利用編程語(yǔ)言的定時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)任務(wù)管理快速響應(yīng)，避免調(diào)度事件遺漏、延時(shí)處理等情況發(fā)生。

5 結(jié)束語(yǔ)

基于程序化決策的水庫(kù)調(diào)度任務(wù)管理系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，具有調(diào)度文檔生成快速、調(diào)度事件提醒齊全、調(diào)度流程規(guī)范設(shè)置、管理系統(tǒng)響應(yīng)迅速，便于提高水庫(kù)調(diào)度工作效率，實(shí)現(xiàn)防洪調(diào)度文檔的統(tǒng)一編制、防洪調(diào)度事件實(shí)時(shí)提醒和水庫(kù)調(diào)度工作標(biāo)準(zhǔn)化、制度化、規(guī)范化管理，為水庫(kù)上下游防汛抗洪搶險(xiǎn)贏得保貴時(shí)間，并減輕了下游碧湖平原和麗水市區(qū)的防洪壓力，實(shí)現(xiàn)了下游錯(cuò)峰目標(biāo)和全流域抗洪的勝利。

[1]周三多,陳傳明,賈良定.管理學(xué)——原理與方法[M].6版.上海：復(fù)旦大學(xué)出版社,2014.

[2]陳森林.水電站水庫(kù)運(yùn)行與調(diào)度[M].北京:中國(guó)電力出版社,2008.

[3]浙江省甌江緊水灘水電站運(yùn)行設(shè)計(jì)報(bào)告[R].電力工業(yè)部華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,1980.

[4]GB 17621-1998大中型水電站水庫(kù)調(diào)度規(guī)范[S].

TV697.1

B

1672-5387（2017）11-0074-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.11.027

2017-08-25

劉國(guó)富（1977-），男，高級(jí)工程師，從事水電站水庫(kù)調(diào)度及水調(diào)自動(dòng)化管理工作。