精細(xì)化管理下水調(diào)班耗水率優(yōu)化研究

劉蕾

（國(guó)網(wǎng)東北分部綠源水力發(fā)電公司太平灣發(fā)電廠，遼寧 丹東 118000）

通過(guò)外出學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，我們對(duì)業(yè)務(wù)知識(shí)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。將耗水率作為水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)如何定量的分析應(yīng)用，也有了更加清楚的理解，并取得了階段性成果。下面將具體介紹太平灣發(fā)電廠水輪機(jī)組的耗水率擬合方法應(yīng)用。

一、水電站綜合耗水率特性分析

（一）標(biāo)準(zhǔn)耗水率考核方法

耗水率與水頭有關(guān)，每個(gè)水庫(kù)中的水含能量不同，在各水電站之間耗水率無(wú)可比性，就是同一座水庫(kù)在不同時(shí)期的水頭不同，耗水率也不能進(jìn)行比較，僅能有時(shí)段（年、月等）的平均數(shù)，很難以此作為評(píng)價(jià)。因此參考燃煤火電廠計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)耗水率的指標(biāo)，用于在相同標(biāo)準(zhǔn)下簡(jiǎn)單直觀地比較考核不同水庫(kù)的發(fā)電能力。

（二）計(jì)算公式

由式可見(jiàn)，耗水率由兩部分組成，即與水頭和發(fā)電效率兩個(gè)因素有關(guān)，因此可將標(biāo)準(zhǔn)耗水率定義為1m水頭下發(fā)電量1kw*h所需的水量（m3/（kw*h））。

二、實(shí)例分析

（一）回歸分析

1.從一組數(shù)據(jù)出發(fā)，確定某些變量之間的定量關(guān)系式，即建立數(shù)學(xué)模型并估計(jì)其中的未知參數(shù)。估計(jì)參數(shù)的常用方法是最小二乘法。

2.對(duì)這些關(guān)系式的可信程度進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.在許多自變量共同影響著一個(gè)因變量的關(guān)系中，判斷哪個(gè)（或哪些）自變量的影響是顯著的，哪些自變量的影響是不顯著的，將影響顯著的自變量選入模型中，而剔除影響不顯著的變量，通常用逐步回歸、向前回歸和向后回歸等方法。

在回歸分析中，把變量分為兩類(lèi)。一類(lèi)是因變量，它們通常是實(shí)際問(wèn)題中所關(guān)心的一類(lèi)指標(biāo)，通常用y表示；而影響因變量取值的的另一類(lèi)變量稱(chēng)為自變量，用x來(lái)表示。

（二）太平灣耗水率回歸方程

由耗水率特性分析可知，水頭與耗水率呈逆相關(guān)。

y=b1x-1+C式中，x為凈水頭（m）；y為耗水率（m3/（kw*h））。

（三）太平灣耗水率擬合結(jié)果

線性回歸可以滿(mǎn)足很多數(shù)據(jù)分析的需要，然而它不能對(duì)所有的問(wèn)題都適用。在研究一些問(wèn)題時(shí)，因變量與自變量是通過(guò)一個(gè)已知或未知的非線性函數(shù)關(guān)系相聯(lián)系的，盡管有可能通過(guò)一些函數(shù)轉(zhuǎn)換方法在一定范圍內(nèi)將它們轉(zhuǎn)換為線性關(guān)系，但這種轉(zhuǎn)換有可能導(dǎo)致更為復(fù)雜的計(jì)算或數(shù)據(jù)失真。

（四）耗水率回歸分析結(jié)果檢驗(yàn)

1.數(shù)據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)原理

假設(shè)檢驗(yàn)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)中根據(jù)一定假設(shè)條件由樣本推斷總體的一種方法。具體作法是：根據(jù)問(wèn)題的需要對(duì)所研究的總體作某種假設(shè)，記作H0；選取合適的統(tǒng)計(jì)量，這個(gè)統(tǒng)計(jì)量的選取要使得在假設(shè)H0成立時(shí)，其分布為已知；由實(shí)測(cè)的樣本，計(jì)算出統(tǒng)計(jì)量的值，并根據(jù)預(yù)先給定的顯著性水平進(jìn)行檢驗(yàn)，作出拒絕或接受假設(shè)H0的判斷。常用的假設(shè)檢驗(yàn)方法有u—檢驗(yàn)法、t檢驗(yàn)法、χ2檢驗(yàn)法(卡方檢驗(yàn))、F—檢驗(yàn)法，秩和檢驗(yàn)等。

假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想是小概率反證法思想。小概率思想是指小概率事件（P<0.01或P<0.05）在一次試驗(yàn)中基本上不會(huì)發(fā)生。反證法思想是先提出假設(shè)(檢驗(yàn)假設(shè)H0)，再用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法確定假設(shè)成立的可能性大小，如可能性小，則認(rèn)為假設(shè)不成立，若可能性大，則還不能認(rèn)為假設(shè)成立。

假設(shè)是否正確，要用從總體中抽出的樣本進(jìn)行檢驗(yàn)，與此有關(guān)的理論和方法，構(gòu)成假設(shè)檢驗(yàn)的內(nèi)容。設(shè)A是關(guān)于總體分布的一項(xiàng)命題，所有使命題A成立的總體分布構(gòu)成一個(gè)集合h0，稱(chēng)為原假設(shè)(常簡(jiǎn)稱(chēng)假設(shè))。使命題A不成立的所有總體分布構(gòu)成另一個(gè)集合h1，稱(chēng)為備擇假設(shè)。如果h0可以通過(guò)有限個(gè)實(shí)參數(shù)來(lái)描述，則稱(chēng)為參數(shù)假設(shè)，否則稱(chēng)為非參數(shù)假設(shè)。如果h0(或h1)只包含一個(gè)分布，則稱(chēng)原假設(shè)(或備擇假設(shè))為簡(jiǎn)單假設(shè)，否則為復(fù)合假設(shè)。對(duì)一個(gè)假設(shè)h0進(jìn)行檢驗(yàn)，就是要制定一個(gè)規(guī)則，使得有了樣本以后，根據(jù)這規(guī)則可以決定是接受它（承認(rèn)命題A正確），還是拒絕它（否認(rèn)命題A正確）。這樣，所有可能的樣本所組成的空間（稱(chēng)樣本空間）被劃分為兩部分HA和HR(HA的補(bǔ)集)，當(dāng)樣本x ∈HA時(shí)，接受假設(shè)h0；當(dāng)x ∈HR時(shí)，拒絕h0。集合HR常稱(chēng)為檢驗(yàn)的拒絕域，HA稱(chēng)為接受域。因此選定一個(gè)檢驗(yàn)法，也就是選定一個(gè)拒絕域，故常把檢驗(yàn)法本身與拒絕域HR等同起來(lái)。

2.數(shù)據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)方法

F檢驗(yàn) 若X=（X1，X2，…，）及Y=（Y1，Y2，…，）分別為來(lái)自正態(tài)總體N（μ1，σ1）及N（μ2，σ2）的簡(jiǎn)單隨機(jī)樣本，則遵從自由度為n1-1，n2-1的F分布，對(duì)比較σ1與σ2的假設(shè)有以下的水平為α 的檢驗(yàn)，其中Fα 為自由度為(n1-1，n2-1)的F分布的上α 分位數(shù)。

這些檢驗(yàn)稱(chēng)為F檢驗(yàn)，在方差分析中有廣泛的應(yīng)用。

3.數(shù)據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)說(shuō)明

F的數(shù)值是對(duì)模型做的F檢驗(yàn)的結(jié)果。df是模型的自由度，且df1+df2=樣本數(shù)。sig為F檢驗(yàn)的概率值，也叫P值。

一般來(lái)說(shuō)，只要F值大于設(shè)定的顯著性水平的臨界值，或者P值（sig值）小于顯著性水平（比如0.05或0.01），就可以拒絕原假設(shè)，可以認(rèn)為曲線擬合較好?；贔值得結(jié)論和P值的結(jié)論是等價(jià)的。

三、結(jié)論

所得結(jié)果是以不同出力下的耗水率分別進(jìn)行擬合，經(jīng)檢驗(yàn)擬合結(jié)果良好，符合原假設(shè)，結(jié)論正確，下一步可將所得數(shù)據(jù)應(yīng)用于水情自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)中，量化電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。

大量實(shí)踐證明依據(jù)水電站耗水率參數(shù)進(jìn)行水電站水庫(kù)的優(yōu)化調(diào)度的方法，比傳統(tǒng)的采用電站綜合出力系數(shù)調(diào)度的方法更符合水電站水庫(kù)的運(yùn)行特性，對(duì)以發(fā)電為主的水電站水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度具有普遍的推廣意義。