成果详情
多级水利工程协同优化调度与运行控制一体化技 术研发

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研发背景
        长期以来,我国流域梯级水利工程、多级枢纽群运行采用单个/级或分散管控模式,制约了流域水资源高效利用和水利工程综合效益最大化。目前,多级水利工程单个/分散管控模式正在向流域集中管控模式转变。但是,国内外相应系统化的多级工程协同优化调度与运行控制理论方法研究鲜见报道,尚未形成相应的支撑技术在工程中系统化实施应用。
    “多级水利工程协同优化调度与运行控制一体化技术研发”项目产学研相结合,历经9 年,由南京工程学院、河海大学、西安理工大学、南京南瑞继保电气有限公司共同完成。本项目曾先后得到国家863 计划2 项、国家自然科学基金9 项、水利部“948”计划和工程应用单位委托等15 项课题资助,重点解决了三大系统性技术,突破了多级水利工程“调控一体化”的“大运行”技术瓶颈,在理论方法与技术创新、设备研发和推广应用两个层面取得了一系列成果。(南京工程学院)

应用范围
应用产业领域: 装备制造.

技术路线及原理
      技术指标已获得国家发明专利12 件,其他知识产权21 件,制订国家、行业和企业标准11 项,出版学术专著8 本,参编行业手册1 本,相关研究论文被SCI 检索14 篇,EI 检索70 篇。江苏省教育厅鉴定“梯级水电系统运行效能监测评估及实时优化调度研究”(苏教鉴字[2013]第16 号,华中科技大学张传勇院士任鉴定会主任。江苏省教育厅鉴定“系统功能安全型SCADA 设备的成套及调控应用”(苏教鉴字[2012]第11 号)。项目成果经鉴定,具有国际先进水平,部分成果达到国际领先水平.

技术特色
一、建立了一套基于水利MES(管理执行系统)的多级工程管控一体化设计新技术,为“统一计算、统筹分配、分层调用、分级控制”新型管控模式并应用于工程实际,为多级控制或信息系统整体功能安全和高可靠性提供了坚实技术支撑。 二、提出了大幅减小系统求解规模、有效处理复杂约束、实现高效、降维等多级工程协同优化调度模型智能化求解的系列方法,为调度软件系统开发适用于综合复杂约束条件下的业务化应用提供了重要理论支持。 三、研发了一套针对多级工程协同运行的多目标大闭环控制技术,并在国内首次实施系统化应用,为实现多级水利工程“调控一体化”提供了重要技术支撑基础。 四、研发出多级工程协同运行监控管理一体化软硬件平台和新型SCADA系列产品设备,支撑实现了各级调度核心业务功能的一体化运作和多级工程设施与机电设备运行控制的集成运用。

经济效益分析
        项目成果已成功应用于全国近百个水利枢纽、水库工程、水电站调度等,获直接经济效益累计9.56 亿元。研发的产品在南京南瑞继保电气有限公司、江苏瑞奇自动化有限公司、合肥三立自动化工程有限公司三家企业产业化,近三年获利税17358.7 万元。