水库电站设计管理

水库电站设计管理（精选3篇）

水库电站设计管理 篇1

0 引言

电网水电站水库群调度[1]系统包括水文预报、发电调度、防洪调度、风险分析、考核评价等应用功能，该系统对于优化水能资源利用发挥了重大的作用。电网水电站水库调度工作的复杂性、需求的可变性，因此，开发出满足多模型、可配置、高可用、易扩展、易维护等要求的应用软件成为业内的技术挑战。

当前，国内外众多学者已经开展了有益的探索。文献[2]提出了基于电站编号排序的单向链表结构来描述水电站群的网络拓扑关系，可满足电站插入、删除、查找等基本运算；文献[3]运用领域工程理论，合理划分水库调度软件系统的稳定部分和易变部分；文献[4]初步提出水库调度应用中构件实现框架。

本文结合工程实践，将设计模式[5]引入到电网水电站水库群调度中，遵循软件设计的开闭原则实现了一套插件式应用框架。一方面，开发出电网标准组件（调度对象、调度模型、表现界面），并预留有扩展公共接口；另一方面，开发人员通过二次开发可以扩展调度模型、调度算法、人机交互界面，满足不同工程的应用需求。

1 电网水电调度复杂性

1.1 调度对象复杂性

电网水电调度对象包括水库、机组、闸门、上下游河道等；复杂性体现在对象结构、水库拓扑关系等。水电站水库存在调节性能差异，可划分为多年调节、年调节、季调节、日调节和径流式等类型。考虑各水库之间的水力联系，在特定的时间点下，水库群的规模和结构是确定的；但是在更大的时间范围内，水电站水库的规模是变化的，将导致水库拓扑关系重建。

1.2 调度任务复杂性

水库综合利用是水资源规划的重要任务，需要兼顾国民经济的发展、地区开发、自然环境、社会福利等各个方面，需要统筹兼顾、合理安排。电网中水电站水库根据综合利用要求需要同时承担灌溉调度、发电调度、防洪调度、航运调度、生态调度等任务。在不同类型水库兴利调度中，发电调度、灌溉调度及供水调度一般是主要兴利调度对象，汛期侧重于防洪调度；而航运调度、供水调度、泥沙调度等通过设定为兴利调度约束条件来实现。

1.3 方案研制复杂性

以发电调度为例，方案研制可划分为水文预报、长期发电调度、中期发电调度、短期发电调度、实时调度、调度分析和考核评价等过程。每个节点的实现又涉及边界约束设置、数学建模、算法选择、成果展示等要求，但是各模型之间仍存在共性，也为后续工作奠定了基础。图1显示了电网水电站水库群调度的复杂性影响因素。

2 调度插件框架设计

2.1 插件式框架总体结构

电网水电站水库群调度系统属于典型的人机交互决策系统，通过合理的分工可以可靠、高效地发挥作用。电网水电站水库群作为研究对象，按照系统论的“结构-行为-表现”思想方法，需要分析水电调度对象，调度任务和人机交互界面。本文按照“框架+插件”的结构将系统划分为基础框架部分、插件部分，将业务中变化的部分（拓扑结构、模型算法、人机界面表现等）进行松耦合处理，可以增强系统对环境的适应能力。

框架和插件之间通过一组接口协议进行通信，本系统中框架部分通过抽象基类提供接口，插件是指一类扩展类库。为了更好地管理插件，系统采用工厂方法模式，提供统一的应用接口来访问扩展类，相关逻辑结构如图3所示。

2.2 水电调度对象框架

水电调度对象包括水库、水电站、泄洪设施、其他取水设施等，在水调决策支持系统设计中具有不变性。例如水电站之间的差异主要表现在机组名牌出力、NHQ曲线、预想出力曲线等具体数据上，而电站和机组之间的这种结构关系是确定的。图4为水电调度对象类图。

在全面分析水电调度对象数据结构的基础上，运用抽象、聚类、分解等信息建模方法，可以将调度对象划分为：水库类、水库调度图类、水电站类、机组类、泄洪设施类、溢洪道类、抽象曲线类。由于调度对象被所有的调度对象模型所共享，在设计上宜采用单例模式。

水库类：基本属性包括库容系数、调节性能、校核洪水位、设计洪水位、正常蓄水位、死水位等，由于水库间的连接是连续的单向链接，没有跳跃也没有回落，而且水流只有汇流没有分叉。可用指针数组存在上游水库对象，用指针变量存放下游水库对象，可以方便地建立电站拓扑结构。

水电站类：基本属性包括电站装机容量、保证出力、设计水头、最小技术出力、电站集合等，可以实现机组的插入、删除、查找等运算。抽象曲线类：建立二维曲线抽象类和三维曲线抽象类，通过继承可以支持水库库容曲线、NHQ曲线、预想出力曲线、水位流量曲线的扩展应用。

2.3 调度模型与算法框架

水电调度模型是对水电调度任务的数学描述，具有可变性的特点。可扩展的水电调度模型算法框架体现在调度输入输出、多种调度模型、多种模型算法三个环节。图5显示的是调度模型与算法类图。

调度输入输出：调度参数按照调度电站对象可划分为单站调度参数和库群调度参数，主要是采用生成器模式（Builder Model）将参数集中管理。其中，单站调度参数中集合了调度时间、径流过程、约束条件、输出成果、调度模型等内容，而每个约束条件采用一个类进行描述，所有的约束条件采用数组进行管理解决了约束条件的扩展性。库群调度参数包括调度时间、调度对象、调度模型等进行集中管理，主要反映库群计算控制参数。

多种调度模型：该部分采用策略模式（Strategy Model）进行类库设计。水库调度模型如发电量最大、耗水量最小、期末蓄能最大、保证出力最大等均表现出相同的行为，包括设置约束条件类型、检查调度输入数据是否合理、模型计算、整理输出成果，该模式可以为多种模型算法解决后顾之忧。

多种模型算法：该部分采用模板方法模式（Template Method Model）以方便实现模型的具体算法，如当电站采用发电量最大模型时，算法可以选择DP算法、DDDP算法、POA算法、智能算法等，开发人员可以集中精力解决可变部分，而不必担心外围工作。

2.4 调度交互界面框架

MVC(Model-View-Controller）把一个应用的输入、处理和输出流程按照Model、View、Controller的方式进行分离，在结构上可以实现内容和显示相互分离，支持多视图展示，具有良好的可扩展性和可维护性。

Model即应用程序的数据模型，在水电调度中表现为调度方案。调度方案实现了调度对象、调度模型、调度成果、调度控制等数据的管理。如防洪调度方案可选定特定的调度对象、调度模型选择、调度边界约束条件的交互式设置等。

View是应用程序的界面。用户通过View操作应用程序，完成与数据模型的交互。在电网水电调度中常用的界面有过程线图、表格、控制按钮、选择下拉框、菜单等进行组合显示，并将Model的计算结果反馈给用户。

Controller是应用程序的控制逻辑，如用户制定发电计划时总是按照对象选择、模型选择、边界约束设置、模型计算、结果输出的顺序执行。

3 三峡葛洲坝梯级电站调度中的应用

水电站厂内经济运行是在满足电能生产的安全、可靠、优质的前提下，合理地组织调度电厂的发电生产设备，以获得尽可能大的经济效益，是电力系统经济调度的一个很重要的环节。根据实际情况，三峡电站考虑了电站左右岸母线分、合约束、切机约束、气蚀等影响，葛洲坝按照了大江、二江的分厂计算，模型部分建立了机组投运顺序分配模型、指定投运机组模型、任意机组组合模型，每种模型封装模型输入和模型输出，模型的可扩展性较好。

在界面设计上，按照MVC模式进行设计，支持多视图（表格、图形的）方式进行结果展示，用户既可以看到分层信息，又能获得统计信息。该项目以2010年5月20日实际运行和模拟运行进行比较，在完整相同的出力过程的前提下，三峡电站可节水440万m3，按当日耗水率进行折算则节能98万kWh，约节省9.8万元；葛洲坝电站可节水2 177万m3，按当日耗水率折算则节能111万kWh，约节省11万元。图7为三峡电站厂内经济运行软件界面。

工程应用经验表明：(1)按照“对象、行为、表现”的思维方式可以抓住电网水电调度软件设计的主线，具有思路清晰、结构合理的特点；(2)设计模式的适量引入是合理的，可以提高框架、代码的重用性，过渡设计将导致类的数量增加，开发人员理解难度加大；(3)模式是对特定的业务逻辑的抽象，但是外界环境发生是不断发生变化的，也应该引入新的设计模式以适应环境。

4 结语

由于电网水电站水库群调度工作涉及流程、数据、专业算法、信息展示等各个环节，因此该课题本质上属于运筹决策问题，而不是结构化的业务工作。需求的不确定性、可变性决定了插件式框架机制是电网水电站水库群调度软件开发的必然选择。本文重点研究了电网水电站水库群调度插件式应用框架，开发人员可以在水电调度对象、调度模型与算法、表现层三个层面实现二次开发，可根据用户需求实现扩展，该技术具有一定的应用前景。

参考文献

[1]王建军.电网水电站水库群跨流域补偿调度方法[J].水电自动化与大坝监测,2010,34(6):57-60.

[2]吴迎新,伍永刚.水电站群调度系统的易扩展性和通用性设计[J].华中电力,2002,15(2):12-14.

[3]何振锋,伍永刚.通用型水库调度决策支持系统设计分析[J].水电自动化与大坝监测,2006,30(4):69-72.

[4]施建强.基于构件技术的水库调度系统研究与实现[J].计算机工程与设计,2004,25(2):291-294.

[5]熊杰译.重构:改善既有代码的设计[M].北京:人民邮电出版社,2010.

水库电站设计管理 篇2

开展学习道德模范和身边好人活动方案

为充分发挥道德模范榜样作用，大力推进水库电站管理处职工道德建设，形成学习道德模范、崇尚道德模范、争当道德模范的热潮，集中展示文明机关建设的丰硕成果，更加广泛地动员广大干部职工参与道德建设，决定在全处组织开展学习宣传道德模范活动。具体方案如下：

一、重要意义

“学习道德模范和身边好人”活动是贯彻《公民道德建设实施纲要》的重要举措，也是推进我处创建文明工作的重要载体。用道德模范的先进事迹和“身边好人”的凡人善举教育干部职工，有利于把社会主义道德观念传播到每一个人，在全处树立鲜明正确的价值导向；有利于营造良好的社会氛围，结合实际，深入开展向身边的道德模范和好人学习活动，加强素质作风建设，构建友好发展环境，为推进我处发展奠定思想基础。

二、活动内容

（一）认真组织学习道德模范和身边好人先进事迹。学习道德模范和身边好人先进事迹是深入开展“学习道德模范和身边好人”活动的基础和前提，要充分利用干部职工政治理论学习，组织广大干部职工认真学习道德模范和身边好人及优秀环保工作者们助人为乐。

（二）集中学习宣传活动内容

1.广泛开展道德模范相互看活动。各科室及电站要及时发现身边的好人好事以本科室、本电站的好人好事、“身边好人”为榜样，积极开展互帮互学活动。

2.要组织机关干部开展学习道德模范“三个一”活动。要大力开展“三个一”活动。即：“开展一次学道德模范座谈会活动”、“制作一期宣传道德模范专栏活动”、“开展一次主题实践活动”。充分发挥道德模范的榜样作用，广泛动员机关干部积极支持和参与公民道德建设，提高道德模范在全处的知晓率。

（三）开展“我评议、我推荐身边好人”活动。“我评议、我推荐身边好人”活动是水库电站处组织开展的一项常态性工作。根据活动要求，全处干部职工要在本处系统内推荐身边好人，领导小组对推荐的对象进行考察，并对好人好事进行广泛宣传，进一步推动全民道德体系建设

（四）帮扶道德模范和身边好人。要在工作上和生活上帮扶生活困难的道德模范和身边好人，积极采取帮扶措施，切实帮助他们解除后顾之忧，体现党的温暖，树立“好人有好报”的价值导向。

四、活动要求 1.为加强对活动的领导，水库电站处成立由穆殿旭为组长，杨瑞峰、张鹏举为副组长的活动领导小组，活动办公室设在处办公室。

2.各科室、各电站要加强学习宣传道德模范工作，把此项工作作为推进干部职工思想道德建设的重要举措，切实抓紧抓好。要周密制定学习方案，精心做好组织筹备工作，做到特色突出，成效明显。

水库电站设计管理 篇3

报道称，手册建议，针对由国家操纵的网络攻击，允许进行“适当的反制手段”。这种反制手段不能包括使用武力，除非最初的网络攻击导致了死亡或者明显的财产损失。手册说，秉承日内瓦条约精神，对特定关键民用网站的攻击是非法的。手册的第80条规定，“为避免危险能量的释放和随后在平民间发生的严重损失，在针对蕴含危险能量的设施，如水库、堤坝和核电站（包括位于它们附近的设施）发动网络攻击时必须要特别小心。”医院和化工单位也处于保护行列，因为它们处于规范常规战争的法律条款的保护之下。 报道称，这份手册由20名法律专家在国际红十字会和美国网络战司令部的协助下撰写，这是“首次尝试打造一种适用于网络攻击的国际法典”。这个专家团受位于爱沙尼亚首都塔林的北约卓越合作网络防御中心的邀请制定这一指南。文章强调，这个手册并非北约官方文件或者政策，只是一个建议性指南。北约助理法律顾问Abbott上校在发行仪式上说，这份手册是目前“关于网络战的法律方面最重要的文献，将会发挥重大作用。” 手册中仍有不少争议问题

由于网络战的复杂性，即便是编写该指南的专家，在一些问题上也未能达成一致。项目主任、美国海军战争学院的迈克尔·施密特教授说，对于现有的法律体系如何管理网络攻击，目前几乎没有统一的意见。对伊朗核项目的“震网”病毒攻击直接导致了其敏感的离心机的物理损坏，专家们也对这是否等同于武装冲突产生不同意见。 手册中的一些条款也体现了专家们的纠结。指南的第22条这样描述：“一场国际武装冲突会在任何存在敌意的时候发生，或许包括或者被限制于两个或者多个国家间的网络战争。”而在附加的注解中则称：“至今，没有国际间武装冲突公开描述为仅仅在网络空间发生。尽管如此，专家团全体一致认为，单独的网络战仍可能具备导致成为国际武装冲突的潜力。”此外，指南也承认，定位网络攻击的源头通常是非常困难的。第7条宣布，如果网络攻击来自于一个政府网络，“并不能充分证明是那个政府所为，但是可以成为该国被讨论与攻击有关系的一种迹象。” 网络战规则应具有普遍性 有中国军事专家认为，正如战争存在人道主义底线一样，如果网络战不可避免，那么制定一个国际普遍遵守的“交战规则”是应该的，但这个规则不应该完全由少数国家设立。设立这样的规则，必须由国际社会的充分参与，反映各方面的意见，具有普遍性。否则，单方面制定的网络战规则，就容易演变为一些国家对别国进行制裁和武力打击的借口。此次北约组织撰写的网络战指南，一方面是为自身实施网络战寻求法理依据，另一方面也是试图成为游戏规则的制定者，充分利用规则发挥自身优势，限制对手。

不过，这名专家也认为，网络战的一些规则实施起来存在着不小的难度，比如网络战天然具有隐蔽性的特点，往往很难确定攻击源来自哪个国家，特别是美国这种在技术上拥有优势的国家。

（环球时报）