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学生对于划归法的把握和运用,能够充分的调动学生对于数学题目解答的自信心,对于学生更好的学习高中数学,学好高中数学是有很大帮助的,高中科目中,数学也是一个主要的科目,值得老师和学生都给予高度的重视,因此在高中数学解决教学中,教学需要就学生对于化归方法的掌握能力给予高度重视,充分调动学生学习的热情。
1.解题教学中化归能力培养的理论基础
化归教学方法是数学方法论中最典型方法或基本方法之一。而化归思想方法也是数学教学中最基本的思想方法,其主要目的是从联系实现转化,在实现转化过程中使问题更加规范化。我们在研究化归思想方法时,必须注意到,它只能是一种解决问题的方法,而不能成为发现问题的方法,不过我们肯定其在数学教学和学习以及数学研究中的重要作用,所以化归思想方法有其本身的局限性。此外,在解决数学问题时应用化归方法,也受到不同学生对认知结构的限制以及其在数学学科能力的约束。所以,在数学教学过程中,不能时刻强调化归思想方法的数学教学模式,否则学生学习过程中容易形成思维定式,这种思维定式会顺向迁移倾向,而迁移可能带来正迁移也可能产生负迁移。因此在高中数学解题中就需要结合学生的具体实际情况,注重对学生化归能力的培养,让他们在高中数学解题中更好的理解、掌握、运用化归法。
2.在高中数学解题教学中,化归法使用策略
2.1充分挖掘教材,展现化归方法
化归思想方法在数学知识中得到完整的表达,主要的限制因素是教材逻辑体系本身,所以,在数学教学中,更有利于学生学习和教师的教学方法是将具体知识利用化归思想方法清晰明朗化,更能让学生对化归思想的和知识的掌控。而在教学中利用化归思想方法进行教学并非简单的知识定义化、定理化,公式化。这需要不断总结经验,将化归思想发挥最大的优势。
在中学数学教学中,化归方法渗透到了整个中学阶段的代数、几何教学当中,可见其在中学教材中出现的频率相当大。在几何中,化归方法在教材中往往采用平移、作截面、旋转、侧面展开等手段实现,将复杂的空间问题转化为简单的几何平面内问题加以解决。而在代数教材中,对于方程式问题,例如,无理方程、对数方程,指数方程等等,基本都是将方程先转变为一元一次方程是或者一元二次方程式再解决问题;不等式方程、复数间的运算问题处理方式基本相似。在解析几何教材中,在探讨几何中标准位置后,利用其位置下各种曲线的基础知识,采取坐标变换,最终将一般的二次曲线的探讨化归到标准情形中加以解决问题。
2.2改善学生的认知结构,重视过程教学
在我国的基础教学中,实行的是数字教学,对学生的能力的培养是比较重要的方面,而在数学教学中,对学生的数学能力的培养就同样是个十分重要的方面。教师需要在教学的方方面面注重对学生能力的培养,使学生获得更多的学习的能力,而不是单纯的知识点,或者知识面,让学生更加重视对学习知识发生、获得的过程的了解,教师在过程教学中,充分的运用教学策略,吸引学生学习的积极性和学习的热情,调动学生学习的主动性,从而在学习中,使得学生对于知识和认知同步前进,形成良好的数学思维。
在高中数学解题教学中,化归法是一个不错的教学方法,也是学生需要学习的一个重要的解题方法,因此教学在过程教学中,教师需要以学生的学习能力为重,具体的展现化归法在数学解题中的重要性和诸多好处,慢慢的引导、改善学生的认知结构,让他们积极、主动的去发现、了解相关知识,在整个教学活动中,积极主动的参与。
2.3加强解题训练,提高学生在数学方面的语言应用能力
在学生的数学素质教学中,其中一个很重要的方面是加强学生在数学方面的语言应用能力。只有在平时的教学或者解题训练中,加强学生对化归思想、化归方法的运用,强化学生在解题认识中,对数学语言的理解形成一个正确的认识,懂得规范语言的灵活运用,形成对语言应用能力的慢慢培养,更好的运用化归法。
关键词 玉米田杂草;发生规律;化学防除技术
中图分类号 S482.4 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2011)21-0206-02
我国是世界上玉米主要生产国,常年种植面积约2 000万hm2。随着畜牧业的大发展及汽车用乙醇汽油的普及,玉米的价格逐步提升,农民种植玉米的面积也在进一步扩大,相应对玉米田除草剂的需求量也在逐年增长。玉米田除草剂的应用呈现从农民不用到大部分使用;从使用苗前除草剂为主,向使用苗前除草剂和苗后除草剂并存;从使用单一型除草剂,向使用复配型除草剂为主的发展趋势。玉米田除草剂以其高效、经济、省时省力、增产显著等特点,为农业生产做出了极大的贡献。但是,由于除草剂是一种有着专业技术的特殊商品,其技术性和区域性较强,在使用方面有着较严格的技术要求,若不按要求使用,极易造成效果不佳或出现药害,不但不能服务于农业生产,还会给粮食生产安全带来极大的隐患。
1 玉米田杂草发生规律
玉米田杂草主要有一年生杂草和多年生杂草。一年生杂草分为禾本科杂草和阔叶杂草。一年生禾本科杂草主要有自生麦苗、马唐、牛筋草、狗尾草、稗草、野高粱等;一年生阔叶杂草主要有反枝苋、藜、苘麻、马齿苋、苍耳、龙葵、野西瓜苗等;多年生杂草主要是香附子、田旋花、刺儿菜等[1]。根据播期不同,玉米田杂草发生有明显的差异。春播玉米播种时气温较低,玉米前期生长缓慢,田间间隙大,极有利于杂草的发生;春玉米田杂草自玉米播种后就开始发生,与玉米同步生长,随着气温上升,杂草发生进入高峰,一般生长期长,出苗不整齐。夏玉米播期一般在6月上中旬,温度较高,玉米与杂草生长较快,在墒情较好时杂草发生集中,一般在播后10 d即达出苗高峰期,15 d出苗杂草可达杂草总数的90%,播后30 d出草97%左右[2]。玉米田杂草发生与多种因素有关,不同栽培管理条件下玉米田杂草的发生种类和数量有所不同,灌水或降水对杂草的出苗有较大的影响,凡浇水后或连续降水量大于10 mm,隔3~5 d田间就可以出现1次杂草出苗小高峰。玉米苗期受杂草的危害最重,中后期的玉米形成高大密闭的群体,杂草的发生与生长受到抑制,对产量的影响不大。因此,玉米田杂草的化学防治主要抓好播后苗前和苗后早期2个关键时期。
2 玉米田除草化学防除技术
2.1 除草剂选择
玉米田除草剂按施药时期不同主要分为苗前封闭除草剂和苗后除草剂。苗前除草剂主要品种有莠去津、绿麦隆、利谷隆和2,4-D等,20世纪90年代初,我国通过将莠去津与酰胺类除草剂合理混用并制剂化,才使玉米田化学除草剂在全国广泛应用,后来又陆续出现了莠去津与异丙甲草胺、异丙草胺等混剂品种[3]。由于玉米苗前除草剂具有除草效果好、安全性高、经济实用等特点,一度成为玉米田除草的首选方式。苗后除草剂主要以磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆为主,另外还有三酮类除草剂硝磺酮、二甲四氯钠以及玉米田定向喷雾使用的百草枯、草甘膦等灭生性除草剂等[4]。从除草效果、安全性、经济实用性等方面综合考虑,以烟嘧磺隆和莠去津混剂、烟嘧磺隆和2,4-D丁酯混剂较为常用。
2.2 除草方式选择
2.2.1 苗前除草。苗前除草的优点:一是使用方便,适合机械化大面积作业。由于使用期在苗前或苗后早期,田间玉米没有出苗或刚出苗,可使用大型植保机械进行田间喷雾,对作物无影响或影响小,特别适合于大型农场或规模经营的成片农田。二是安全性高。由于药液直接接触的作物有限,不易造成药害,对玉米生产安全性高。常见的玉米品种基本都可以使用,在正常使用条件下,很少有药害发生。即使因为天气或其他特殊情况造成的药害也都比较轻,大多能自行恢复正常,影响很小。三是杀草谱广。多数玉米苗前除草剂都是混剂品种,能有效防除玉米田常见的一年生禾本科杂草和阔叶杂草,对多年生杂草也有一定的抑制作用[4]。四是药效时间长。一次施药能有效控制玉米整个生育期内的草害。五是使用要求不高。可以和杀虫剂等农药随配随用,一般施药后,对再使用其他农药没有严格要求。缺点在于:一是对土壤墒情要求高。只有在下雨或灌溉后土壤湿润时施药效果好,干旱时施药,除草效果不佳。二是对大草及香附子效果不好。对于田间前茬遗留的大草以及香附子等多年生杂草防效差,极易导致此类杂草成为田间新的恶性杂草品种。三是对于前茬作物由大型收割机作业留茬较高的田块,特别是地表麦秸覆盖较厚,药液很难到达土壤表面,除草效果不理想。
2.2.2 苗后茎叶喷雾除草。苗后茎叶喷雾除草的优点:一是杀草谱广。能有效防治玉米田常见的一年生禾本科杂草和阔叶杂草,对多年生杂草及上茬田间遗留的大草也有特效。二是对土壤墒情的要求相对宽松。三是能够有针对性地见草施药。可以根据杂草种类及数量有选择性的调整施药方法和施药剂量,有效杀灭杂草。缺点在于:一是使用时期及使用技术要求严格。最好在玉米三至五叶期施药,而且进行超低容量喷雾,有效避免玉米心叶着药。二是含有烟嘧磺隆制剂的除草剂不能与有机磷农药混用,并且在使用的前后7 d内,不能再使用有机磷农药杀虫。因为使用有机磷农药后,减少了玉米的上表皮叶片蜡质沉积,从而促进了玉米对烟嘧磺隆的吸收,大大降低了玉米分解代谢药剂的能力,导致玉米田产生药害。三是在高温、干旱或雨后猛晴等气候条件下不能施药[5]。高温干旱时,玉米对营养吸收慢,体内代谢能力降低,乙酰乳酸合成酶活性下降,容易造成药害。连续下雨后突然转晴,玉米生长不正常,应过2~3 d后,待玉米生理恢复正常后再施药。
2.3 药害的发生与补救
2.3.1 药害症状。一是苗前土壤封闭除草剂药害症状。苗前土壤封闭除草剂对玉米的安全性很高,一般不容易产生药害。但若在玉米苗后早期施药,恰又遇高温、高湿等不良环境时,会出现较明显的药害。症状表现为:玉米外缘叶片发白、干枯,但心叶生长正常,仍为绿色。这种情况一般不需处理,7 d左右即可恢复正常,对玉米后期产量没有影响。二是苗后茎叶喷雾除草剂药害症状。苗后茎叶喷雾除草剂是最容易产生药害的除草剂,尤其是含有烟嘧磺隆的制剂,每年都有药害产生,影响玉米生产安全[6]。烟嘧磺隆类制剂产生的药害症状表现为:在施药5~10 d后,玉米叶片出现不规则的褪绿斑,心叶褪绿、变黄,或叶片卷缩成筒状、叶缘皱缩,或心叶扭曲呈牛尾状,不能正常抽出,玉米生长受到抑制,植株矮化等现象,有的产生丛生、次生茎,严重者导致玉米茎基部、根部腐烂,致其死亡,对玉米产量影响很大。
2.3.2 药害原因。一是施药时间过晚。烟嘧磺隆类制剂的施药时间要控制在玉米苗期三至五叶期,此期对烟嘧磺隆的代谢能力最强,六叶期以后逐步降低,有可能存在敏感风险。二是玉米品种差异。玉米品种对烟嘧磺隆类制剂敏感性差异很大,多数甜玉米、爆裂玉米、粘玉米等非常敏感,很容易出现药害。常见的硬质玉米、马齿型、半马齿型玉米相对较安全。三是与有机磷农药混用或间隔时间不够。由于有机磷农药降低了玉米对烟嘧磺隆类制剂的分解,容易产生药害,因此在使用烟嘧磺隆类制剂时严禁与有机磷农药混用,并且在使用前后7 d内不得喷施有机磷农药[7]。四是高温、干旱、高湿等极端恶劣天气情况施药。在天气不正常的情况下,玉米对烟嘧磺隆类制剂的分解代谢能力快速下降,发生药害的几率增大。五是使用技术不当。用量超过推荐剂量、喷雾不匀、重喷、对着心叶直接喷雾等都容易造成药害。
2.3.3 药害处理。一是对药害较重、发生重分蘖的玉米苗,应去除分蘖,不能正常抽穗的玉米要拔除。二是喷施生长调节剂等,以促进植株生长,有效减轻药害。三是加强田间管理。浇足量水,促使玉米根系大量吸收水分,降低植株体内的除草剂浓度,缓解药害。同时,增施碳酸氢铵、尿素等速效肥,可促进根系发育和再生,减轻药害。
3 参考文献
[1] 卢向阳,徐筠.莠去津对烟嘧磺隆药害及除草效果的影响[J].农药,2008,47(7):528-531.
[2] 刘金荣,徐淑霞,周青,等.豫北地区夏玉米草害发生原因及防治[J].河南农业科学,2004(4):32-33.
[3] 路战远,张德健,李淑芳,等.农牧交错区保护性耕作玉米田杂草发生规律及防除技术[J].河南农业科学,2007(12):66-68.
[4] 赵国顺,陈素省,宋丽娜.新型玉米除草剂的防效与评价研究[J].华北农学报,2006(S1):203-205.
[5] 王恒亮,吴仁海,张永超,等.烟嘧磺隆与几种除草剂联合作用效果研究[J].河南农业科学,2010(10):76-79.
关键词:初中数学思想;化归理论;实践应用
新时代的数学课改方向,着力于培养学生学习数学的思想和方法,尤其是新课程越来越普及,方法的归纳总结更成为了中学数学研究的重点,此时,各个中学数学教育中对于解题思想的研究越来越成为教育者共同关注的焦点。对解题方法有效的归纳总结有利于数学思维的形成,对数学学习的方法应用上有很大好处。初中学习数学的主要思想归纳为分类讨论、化归以及数形结合等。而几种数学思想当中最重要也最基础的就是化归思想,这种思想方法在学生整个初中阶段的学习都有涉及,可以有效帮助学生打通数学思想道路上的阻碍,帮助学生建立良好通畅的数学学习思想。
一、认识化归思想
1.1化归思想概念
在对初中数学进行教授过程中,将正在研究的数学课题或题目运用转化法将其简单化既是化归方法。这种转化法巧妙地将一道题目中的瓶颈问题得以转移,问题迎刃而解。直白地讲,就是将复杂的问题简单化,繁琐的步骤明了化,找到数学解题方法的捷径,归纳总结加以应用。数学解题过程中时刻保持这种解题思想的应用,就会常常有柳暗花明又一村的感觉,久而久之,自身的数学解题能力加强了,解题思想深化了,解题方法更好了。具体应用比如:很多数学问题往往题目复杂特殊,而且考察的知识点众多,越具有综合性,但利用化归的思想,就可以将题目拆分为几个点,使较综合的题目变得清晰明了,这样在解题时就不会偏离解题方向。由此可知,化归的思想方法并不像以往的解题方案直接看到题目不管三七二十一就开始解,而是首先对题目有一个宏观的把控,进而将其拆分、变形,使其变成几个小题目,解决起来更加得心应手。
虽然化归本身是一种数学解题思想方法,但运用化归方法时也有细的划分如:构造法、分解组合法、坐标法、消元法、图形变换法、换元法等等。解题时要注意合理运用化归的步骤:首先,看清题目,找到要进行化归的部分;其次,宏观掌握,清楚化归的最终目标,从而进行合理的化归应用;最后正确使用化归方法中的分支方法,避免偏颇,使问题得到有效简明的解决。总的来说,化归思想在中学数学中的应用,就是将各种解题思想归纳统一的结果。[1]
1.2化归方法的重要性
化归的数学思想之所以如此普遍地应用,正是因为它的可操作性很强,不论是简单还是复杂的数学问题,都可以运用这种方法来解题。例如,数学题目中很多的代数问题让学生们头疼,尤其是解方程,此时,运用化归的解题思想可以将方程分析为简易的形式,使复杂的方程组拆分为一元一次的形式或一元二次的形式,这样一来复杂的问题马上就变得简单了。同样,解方程式多加运用化归思想还可以将高次方程简化为低次的形式,分式题目变为整式形式等等。其实,这些方法在我们中学数学学习中屡见不鲜,只是我们现在统一把它们称为化归方法。虽然数学学习过程中,题目的种类多样,感觉总有做不完的题,但渐渐的我们可以发现,很多题目都是换汤不换药,只要我们掌握了一道题目,就相当于掌握了千百道题目,这就要求我们良好的运用数学解题思想,从而帮助我们更加快速高效地解决数学题目。
我们在中学数学学习中主要学习的就是代数和几何的运用。刚才我们分析了化归思想在代数中的运用,其实几何学习中化归思想也是得以重点使用的。例如,在对多边形的研究中,我们往往可以将一个较为复杂的图形分解为几个较容易分析的简单多边形,甚至将其转化为三角形、四边形的知识来加以解决,这样不仅使图形看上去更直观,就连解题时的步骤也更加简单明了。很多时候,我们在解决一个斜角的三角形问题时,就可以通过对其作高的方式将这个问题转化为直角三角形问题加以解决;在对梯形多边性问题加以解决时,也可以通过添加平行辅助线的形式,将问题简单化;解决圆形图形问题时,同样可以通过作垂线等方法来解决等等。这些方法其实都是化归思想的具体运用,同学们在解决数学题目时应多思考,用不同方法对题目加以分析,看待问题的角度不同往往解决方法也不同。同样的,如果在知识运用过程中发掘出了好方法,那么更应该温故而知新,让自己的学习方法得到巩固,这样才能更好更快的提高自己的学习效率。[2]
二、教学过程中积极运用化归的教学方式
2.1要重视化归思想
化归思想的应用不仅体现在学生解题方面,更体现在师生教学过程中的互动中,教师教学中对于解题方法的传授方式对学生影响很大。因此,教师们对于化归方法的教授要落到实处。与此同时,教育工作者更应在教学过程中强化和渗透学生对化归方法的使用。说到底,化归方法不只是一种方法,也是一种看待事物的思想,我们不应把眼光集中在一个角度去观察事物,而是应该全方位多角度地对事物加以分析,往往会发现,事物的变化与不变都是相对的。就如之前对代数与几何问题的分析就是如此,眼光的远近决定了问题的难易。同样地,在数学的教学过程中,教育者们应多加强化这一思想观念。[3]
2.2增强学生化归方法运用意识
要求学生强化化归方法使用意识之前,首先教师们就应该对这种思想加以深刻领悟,掌握化归思想并灵活变通,在教学过程中多举实例,并对学生进行正确领导,强化学生解题时化归思想的应用。不论是课堂活动还是解题时间,老师们的积极引导对学生化归思想的理解和深化都有重要意义。因此,在教学过程中,教师们应有意无意地让学生们对新旧知识的解决方法加以归纳总结,逐渐建立适合于自身的化归解题方法,提高解题效率。与此同时,同学们也应积极参与思考,增强化归思想的记忆,锻炼自身的解题思维,帮助大脑灵活运用知识。[4]
三、总结
通过以上对化归思想的研究分析发现,化归思想并不是一成不变的,也不是唯一的,只有学生们真正将其加以运用和实践并转化为属于自己的学习思想,才能真正为己所用。老师和同学们都应积极参与探究、自主学习,使学生和老师得以良好互动,化归思想才能更好地运用于课堂教学当中来。总而言之,化归思想在中学数学教育中有着举足轻重的地位,数学教育者和中学学生应真正重视这种思想方法的应用,这样才能对师生的教育学习道路起到良好的铺垫作用。
参考文献
[1]马艳,马贵.化归思想方法在中学数学教学中的应用――以解方程为例[J]. 北京教育学院学报(自然科学版),2012,03
[2]戴华君.浅议化归思想在初中数学教学中的应用[J]. 科教文汇(下旬刊),2011,05
这就是化归方向的熟悉化原则,化归的方向朝着熟悉化,把生僻的问题转化为熟悉的问题,即转化为已知或已经掌握的知识和方法,新东西化作原有的“旧”东西,就可以认为问题已经基本解决了。
再者,虽然还没有学习“分数、小数和百分数”之间的互化,但依然可以运用转化方法,把其归结为旧的知识来解决。例如,根据分数与除法的关系算出商(用小数表示),再按照小数加减法算出结果后,应用小数的意义,即把小数写成分母是100的分数,然后通过约分,得到最简分数。可以为异分母分数加减法的计算方法以及将异分母分数转化为同分母分数的必要性提供合理、有力的说明,同时为学生转化经验的积累和分数、小数混合运算的简便计算提供方法上的支持。当然,对于不能化成有限小数的分数来说,如例题教学中,运用通分、图形和数的转化等办法解决异分母分数加法计算后,让学生计算,目的就是为了让学生明白——化归方法有它的局限性,化归方法尽管是解决数学问题的一般方法,但不是唯一方法。在上述实现化归的过程中,化归的对象就是异分母分数,化归的方向就是要将异分母分数转化为同分母分数,实现化归的方法就是通过通分将分数进行恒等变形。
二、化归:变“多元”为“少元”
这就是化归方向中的低层次化原则,指解决数学问题时,应尽量将高维空间待解决问题化归成低维空间的问题,高次数的问题化归成低次数的问题,多元问题化归成少元问题解决,这是因为低层次问题通常比高层次问题更直观、具体、简单。
举例,的计算。如果运用等比数列的通用公式计算,可以很容易地解决,但对于小学生来说,谈何容易?运用通分将异分母分数化成同分母分数进行恒等变形加以解决,虽然没错,但分母更大时,不仅通分有困难,而且容易出错,让人感觉处于“掉进分数里”的困难处境。如果借助等量替换,把原来的问题变形为一个与之相“等价”的问题,即恒等变形处理,再通过消元法,实现化复杂的多元问题为简单的少元问题,问题不仅能够解决,而且简便,重要的是还能够理解。
在实现化归中,算式中的每一个分数就是化归的对象;分别把各个加数表示成与之等价的两个数的差,将原算式恒等变形,然后通过消元法,将多元化为少元,最终成功地将多个异分母分数相加转化为简洁的1和最后一个分数的差,即减法计算,这就是化归的方向;化归方法就是恒等变形和消元法。在实现转化中,除了体现化多元为少元的思想外,还包括从一种运算向另一种运算的转化,体现出化归的多样性特点和计算过程的简洁美。
三、化归:变“数”为“形”
这就是化归的具体化原则,化归的方向一般应由抽象到具体,即分析问题和解决问题时,应着力将抽象问题向较具体的问题转化,以使其中的数量更易把握,将抽象的算式用具体的形来表示,也称数形结合,将转化为具体的形(如下图所示)。
[关键词]电网规划;特点;方法
中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)28-0273 -01
电网规划的目标是寻求最佳的电网投资决策,以保证整个电力系统的长期最优发展。其目的是根据电网发展及负荷增长情况合理地确定今后若干年的电网结构,使其既安全可靠又经济合理。电网规划的基本原则是在保证电力安全可靠地输送到负荷中心的前提下,使电网 建设和运行的费用最小。
1.电网规划的特点
电网规划是电力系统规划的重要组成部分,其任务是根据规划期间的负荷增长及电源规划方案确定相应的最佳电网结构,以满足经济、可靠地输送电力的要求。其研究的内容包括网架规划、无功规划、稳定性分析及短路电流分析。电网规划可分为输电网规划和配电网规划两类。另外,按规划期长 短可分为短期规划、远景规划和长期规划3种。短期规划研究主要用于制定较短水平年如5年的网络扩展计划,确定详细的网络结构方案;远景规划研究一般针对一个较长水平年如20~30年,它通过对未来各种发展情形的分析,给出根据环境参数进行技术选择的一般原则;长期规划研究介于两者之间,它用于电网10~20年发展规划方案的制定。
2. 电网规划的常规方法
2.1⒎⑹接呕方法。启发式优化方法是一种以直观分析为依据的算法,通常是基于系统某一性能指标对可行路径上的一些参数作灵敏度分析,并根据一定的原则选择要架设的线路。启发式方法又分为逐步扩展法和逐步倒推法。
2.1.1逐步扩展法是根据灵敏度分析的结果,以最有效的线路加入系统逐步扩展网络。逐步倒推法是将所有待 选线路全部加入系统,构成一个冗余的虚拟网络,然后根据灵敏度分析,逐步去掉有效性低的线路。启发式方法的优点是:①简单、直观、灵活、计算量小、计算时间短;②易于同规划人员的经验相结合;③应用方便,相对数学方法能够较为准确地数学模拟电力行为。缺点是:①无法严格保证解的最优性;②不能很好地考虑各阶段各架线决策间的相互影响。
2.1.2灵敏度方法。灵敏度方法是最早使用的启发式方法,基本思想是以某种有效性指标与决策变量的灵敏度关系作为启发式的准则,从待选线路中选出当前最有效的线路作为选中的架线。该方法的优点是:①原理简单,实现方便;②易于同规划人员的经验相结合;③不需要考虑收敛问题,简单易行。缺点是:①只计算一条线路的指标,没有计及线路之间的相互影响;②从全局的角度确定架线方案,无法得到全局最优;③需 要大量的灵敏度计算。
2.1.3遗传算法。遗传算法是电网规划采用的一种新的优化方法,它根据优胜劣汰的原则进行搜索和优化,可以考虑多种目标函数和约束条件,特别适合于整数型变量的优化问题。遗传算法利用简单的编码技术和进化机制将规划问题抽象为纯数学问题,便于同时处理整数变量和连续变量,对于大型电网规划问题不需要分解处理,直接将网络的运行计算结果计入评价值,避免了由于分解或线性化造成的误差。遗传算法的优点是:①操作简单,通过交叉和变异等逐步完成进化,最终逐步收敛到最优解完成进化,相对灵敏度分析、线性规划等数学方法更便于执行;②多点寻优,不受搜索空间 的限制性约束,不要求连续性、导数存在、单峰等假设,可以考虑多种目标函数和约束条件,使其在解决电网规划这种多目标、多约束、非线性、混合整数优化问题中得到广泛应用;③遗传算法在获得最优解的同时也能给出一些次优解,这为规划人员根据实际情况改变规划方案提供宝贵信息,弥补了数学规划只能求得单解的不足;④适于解决组合优化问题;⑤能以较大概率 找到全局最优解。缺点是:①和算法收敛有关的控制参数,如种群规模、交叉率和变异率等还有待于进一步研究;②在参数选取不当时,有收敛到局部最优点的可能性;③计算速度慢。
2.2数学优化方法
数学优化方法是对电网规划问题作数学描述,并处理成有约束的极值问题,然后利用最优化理论进行求解。数学优化方法虽然理论上可以保证解的最优性,但通常计算量过大,实际应用中有许多困难。主要原因是:第一,电网规划中要考虑的因素很多,而且问题的阶数也很大,因此建立模型十分困难,即使建立了模型,也很难求解;第二,实际中的许多因素不能完全形式化,通常需要对原问题的数学模型作简化处理,因而可能丢失最优解。
2.2.1整数规划法。1974年,Lee 等人把输电网络规划表述为一系列的0-1整数规划问题,并利用0-1隐枚举法进行求解。整数规划法的优点是:①对解决小规模的问题效果较好;②采用0-1隐枚举法,使得整数规划问题在0-1整数规划的基础上有了很大改进,并大大减小了整数规划的规模。缺点是:①当规划变量个数增加时,会遇到“维数灾”问题;②当待选 线较多时,计算时间较长。模糊规划是具有模糊参数的一类不确定性规划,它不仅涉及到非 线性规划的复杂算法,还用到模糊 数学的理论和方法。
2.2.2模糊规划法。模糊规划法采用严密的数学理论处理模糊性问题,较适合于求解不同量纲、相互冲突的多目标优化和综合评判问题,最后的目标通常不是某一指标达到最优,而是最大的综合满意度。在模糊规划模型中,通过模糊化处理各种不确定性数据,并通过模糊规则来描述输入输出之间的关系,为模糊规划提供数据。模糊规划法之所以能用于电网规划的原因在于规划中有许多不确定性的因素存在。该方法的优点是:①能够处理不具有随机性的不确定性问题;②提供了对研究对象多种属性的选择方案;③能够处理规划过程中现象和因原诸方面的表示模棱两可的问题;④算法简单易行,易于在计算机上实现。缺点是:①在线处理能力差;②需用其它模糊算子进行模糊优化,当引入其它模糊算子时,势必又导致其模型变成非线性,从而影响计算效率。模糊规划法是目前电网规划中研究的最充分的一种方法。灰色理论是描述信息不全造成 的不确定因素的工具。该理论最初 被应用于电网规划的负荷预测,后来用于变电站选址及规划方案的选择。
3.结语
电网规划是电力系统规划的重要组成部分,也是电网更新改造的依据。合理地进行规划可以获得巨大的社会效益和经济效益,因此,电网规划方法尤为重要。经过多年来不懈地研究和发展,智能优化算法发展十分迅速,在电网规划领域取得重大的进展。另外层次分析法以其能解决多准则、多目标决策问题的特点跻身电力行业,在电网规划的决策方面发挥了较好的作用。
参考文献: