Ақлли алгоритм: ГЭС самарадорлигини нима белгилайди?
Гидроэлектр станциялари фақат ток ишлаб чиқарадиган иншоот эмас. Айниқса, каскад усулида қурилган, яъни бир дарёда кетма-кет жойлашган ГЭСлар дарё ҳавзасидаги бор сув тақсимоти, энергия таъминоти ва қишлоқ хўжалиги манфаатини бир вақтнинг ўзида бошқарадиган мураккаб тизим ҳисобланади. Бир мажмуадан чиққан сув кейинги станция иш тартибига таъсир этади. Шунинг учун бундай тизимни алоҳида эмас, балки ягона занжир тарзида бошқариш зарур.
Мутахассислар таъкидлашича, асосий вазифа мавжуд захирадан самарали фойдаланган ҳолда қувват ишлаб чиқаришни энг юқори даражага етказишдир. Бинобарин, айни жараён омбордаги энг паст ва энг юқори сатҳ, экология оқими, турбина имконияти ҳамда тармоқдаги юклама каби қатор чеклов омиллари билан боғлиқ. Шу боис бошқарув жараёнидаги ҳар бир қарор бутун тизим фаолиятига дахл қилади.
Мазкур мураккаб тизимни бошқаришда математик усуллар ҳал қилувчи аҳамият касб этади. Яъни, сувнинг табиий оқими, юқори ва қуйи босқич ўртасидаги боғлиқлик ҳамда ҳар бир ГЭС ишлаб чиқарадиган қувватни ҳисоблаб, қайси вақт қанча сув ўтказиш энг мақбул эканини аниқлайди. Бундай ёндашув ресурсдан оқилона фойдаланиб, ишлаб чиқариш миқдорини оширади.
Америкалик математик Беллманнинг жараённи босқичма-босқич таҳлил қилиб, энг қулай ечим топиш имконини берадиган динамик дастурлаш усули амалиётда кўп қўлланади. Қатордаги ГЭС сони ортиши билан ҳисоблаш жараёни сезиларли даражада мураккаблашади. Илмий адабиётда “лаънати ўлчам” деб аталадиган бу ҳолат қанчалик мураккаблашса, тизимни ҳисоблаш шунча кўп вақт, қуввати талаб этишини англатади.
Шу боис, муҳандислар сўнгги йилларда сунъий интеллект ва замонавий меъёрлаштириш алгоритмига тобора кўп мурожаат қиляпти. Мақсад маълум – сувни ҳам, электр энергиясини ҳам ортиқча ишлатмасдан, имкон даражасида самарали қарор қабул қилиш. Шу тариқа нафақат тизим барқарорлиги, балки сувдан унумли фойдаланиш ҳам таъминланади.
СИдан гибрид алгоритмгача: ГЭС бошқарувида янги босқич
Замонавий сув энергетикасида ягона алгоритм бор муаммони ҳал қилиб бермайди. Дарё оқими доимий эмас, сув сарфи мавсумга қараб ўзгаради, электр истеъмоли кун давомида турлича. Шунинг учун мутахассислар турли бошқарув усулларини бирлаштириш орқали самарали натижага эришишдан умидвор.
Узоқ муддатли режалаштиришда стохастик динамик дастурлаш алоҳида аҳамиятга эга. Бу усул сув оқимидаги ноаниқликни ҳисобга олиб, қурғоқчил ёки серсув мавсум учун алоҳида иш услуби яратади. Натижада сувдан фойдаланиш хавфи камаяди, янада асосли қарор қабул қилинади.
Сўнгги йилларда ушбу соҳага СИ жадал кириб келмоқда. Хусусан, нейрон тармоқ дарё суви сарфини аниқроқ башорат қилиш имконини берса, “Reinforcement Learning” технологияси тизимга тажриба асосида мустақил қарор қабул қилишни жорий этади. Бу анъанавий услуб фойда бермаган ҳолатда самарали ечим таклиф этади. Бундай муваффақият улкан ҳажмли сифатли маълумот ва юқори ҳисоблаш қувватига боғлиқ.
Таҳлил кўрсатишича, энг яхши натижа бир неча алгоритмни уйғунлаштирган гибрид ёндашув орқали таъминланади. Аввалига эволюцион алгоритм мақбул ечим излайди, кейин бошқа қулай усуллар натижани янада аниқлаштиради. Шу тариқа нафақат ҳисоблаш жараёни тезлашади, балки йирик, мураккаб сув-энергетика тизимини самарали бошқариш имкони ортади.
Айни ёндашув Марказий Осиё, хусусан Ўзбекистон учун ҳам муҳим аҳамиятга эга. Масалан, Норин ва Чирчиқ-Бўзсув каскадлари каби йирик тизимларда сувни энергетика ва суғориш эҳтиёжи ўртасида оқилона тақсимлаш стратегик вазифа ҳисобланади. Энг қулай бошқарув алгоритми қувват ишлаб чиқариш самарадорлигини ошириш, сувни тежаш ва энергетика тизими барқарорлигини мустаҳкамлашда муҳим восита бўлиб хизмат қилади.
Абдуллоҳ Ҳамзаалиев, Бирмингем университети
Муҳандислик мактаби талабаси, Энергетика вазирлиги
Марказий диспетчерлик маркази тезкор штаби ходими
