進(jìn)入汛期，泄洪騰庫還是蓄水抗旱、發(fā)電削峰?這一直是水庫調(diào)度要面對的最大“矛盾”。
國網(wǎng)湖南電力主責(zé)調(diào)度柘溪、鳳灘、東江三大水庫。他們利用水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)，一改過去水庫調(diào)度泄洪憑經(jīng)驗(yàn)、蓄水靠“賭”、發(fā)電看天的不利境況，實(shí)現(xiàn)提前感知流域雨水情，利用AI“神機(jī)妙算”精準(zhǔn)調(diào)度，兼顧了防洪安全與發(fā)電效益。
4月13日，記者來到國網(wǎng)湖南水電公司(簡稱“水電公司”)，見識了水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)的“智慧”。
感知雨水情不再“開盲盒”
來到郴州東江水庫，記者在水庫附近一棟民房樓頂上看到，一塊太陽能電池板下面擺放著一排儀器，旁邊還有一個(gè)圓柱形鐵桶，桶里是翻斗式雨量計(jì)。
“這是一套水情測報(bào)系統(tǒng)，相當(dāng)于水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)的‘偵察兵’，可以提前感知雨水情，為調(diào)度人員科學(xué)決策提供依據(jù)。”水電公司水調(diào)專家王奇玲向記者介紹。
以往，調(diào)度人員根據(jù)氣象預(yù)報(bào)，大概知道某地會降雨，但降多少、范圍有多大，并不清楚。王奇玲形象地說，對雨水情的感知就像“開盲盒”，隨機(jī)性很大。只有等雨降下來，水位上升后，才能制定調(diào)度計(jì)劃。
記者看到，水情測報(bào)系統(tǒng)由遙測站和中心站組成，遙測站布置了數(shù)據(jù)采集器、傳感器、調(diào)制器等設(shè)備，包括雨量站、水位站等。雨量站采用增量式翻斗雨量計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)雨量采集，水位站采用浮子式水位計(jì)進(jìn)行水位采集。在水庫調(diào)度的緊要時(shí)期，水情測報(bào)系統(tǒng)每30分鐘就可發(fā)送一次采集到的最新數(shù)據(jù)。
目前，水電公司已在柘溪、鳳灘、東江水庫流域建成完善的水情測報(bào)系統(tǒng)，水情數(shù)據(jù)通過GPRS和北斗雙通道發(fā)送至水調(diào)集控中心，讓調(diào)度人員早早地“心里有數(shù)”。
東江水庫流域布置了20多個(gè)水情測報(bào)系統(tǒng)。4月13日，記者點(diǎn)擊水情測報(bào)系統(tǒng)看到，東江水庫所在流域未來3天的雨水情一覽無余，如果將雨水情信息輸入水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)，即可“秒算”得出入庫流量、發(fā)電流量、出庫流量等信息。
AI計(jì)算打敗“老會計(jì)”
“當(dāng)前庫容16.8億立方米，未來3天流域平均降雨20.1毫米，來水可控，可通過發(fā)電消落水位。”4月13日，水電公司調(diào)度人員利用水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)，輕松操作，制定方案，對鳳灘、柘溪、東江三大水庫進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。
汛期來臨，水庫調(diào)度進(jìn)入一年中最緊張的時(shí)候。水電公司水庫調(diào)度專家唐乾柏說，以前，水庫調(diào)度人員要有深厚的數(shù)學(xué)功底，根據(jù)氣象實(shí)時(shí)降雨圖、水文水情實(shí)測圖和水庫發(fā)電負(fù)荷，像一名“老會計(jì)”一樣，計(jì)算出雨量、流量、洪峰等數(shù)據(jù)，再制定調(diào)度方案。
在新的水庫調(diào)度自動化平臺，水情測報(bào)系統(tǒng)將監(jiān)測到的雨水情數(shù)據(jù)上傳后臺，AI技術(shù)通過模型推演自動計(jì)算出流域水情和水庫水位整體漲跌情況，以動畫方式對比呈現(xiàn)各時(shí)段水位變化，給出多種可能出現(xiàn)的水位分析和調(diào)度方案。調(diào)度人員只需在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化即可。
人工計(jì)算，不僅不精準(zhǔn)，時(shí)效上也會打折扣。AI計(jì)算不僅算得快，而且算得準(zhǔn)，成功打敗了“老會計(jì)”。例如，水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)1秒鐘內(nèi)就能計(jì)算出單個(gè)小時(shí)的流量等信息，并自動生成水庫調(diào)度方案。
記者在小東江水庫看到，水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)對小東江水庫實(shí)施反調(diào)節(jié)調(diào)度，根據(jù)大東江來水預(yù)報(bào)及機(jī)組發(fā)電計(jì)劃，自動生成小東江機(jī)組開機(jī)方式，一旦來水增加，發(fā)電機(jī)組便可自動開啟，做到“滴水不漏”。
年均增加發(fā)電近億千瓦時(shí)
防洪還是發(fā)電，不再是水庫調(diào)度的難題。
去年7月26日，強(qiáng)降雨導(dǎo)致鳳灘水庫水位上升，泄洪刻不容緩。水電公司接到上級調(diào)度部門調(diào)令：按8000立方米每秒進(jìn)行泄洪。
水電公司迅速制訂執(zhí)行方案，將各種即時(shí)數(shù)據(jù)輸入水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)給出最優(yōu)方案：按7000立方米每秒泄洪，即可保證度汛安全。
此方案依據(jù)充分：水情測報(bào)系統(tǒng)顯示，此輪強(qiáng)降雨即將暫歇，鳳灘水庫流域集雨面積和上游來水將減少，流域后續(xù)降雨減少，若此時(shí)加大泄洪量，不僅影響發(fā)電量，還加大了后續(xù)蓄水抗旱難度。最終，水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)給出的方案被采納，不僅為鳳灘流域后續(xù)抗旱積蓄水源，還增加了約3600萬千瓦時(shí)的發(fā)電量。
王奇玲說，如今，水庫調(diào)度不僅不是憑經(jīng)驗(yàn)，還能運(yùn)用“消息隊(duì)列技術(shù)”，將以往獨(dú)立使用的雨水情、水庫水位、出入庫流量等信息一屏呈現(xiàn)，打破了“信息孤島”，讓水庫調(diào)度更加統(tǒng)一高效。
2023年，通過水庫調(diào)度自動化系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度，鳳灘、柘溪、東江三大水庫發(fā)電量較常規(guī)調(diào)度多發(fā)電近億千瓦時(shí)。
華聲在線全媒體記者 奉永成 通訊員 毛舟宇 王銘安
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