進入汛期,泄洪騰庫還是蓄水抗旱、發(fā)電削峰?這一直是水庫調度要面對的最大“矛盾”。
國網湖南電力主責調度柘溪、鳳灘、東江三大水庫。他們利用水庫調度自動化系統(tǒng),一改過去水庫調度泄洪憑經驗、蓄水靠“賭”、發(fā)電看天的不利境況,實現提前感知流域雨水情,利用AI“神機妙算”精準調度,兼顧了防洪安全與發(fā)電效益。
4月13日,記者來到國網湖南水電公司(簡稱“水電公司”),見識了水庫調度自動化系統(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,旁邊還有一個圓柱形鐵桶,桶里是翻斗式雨量計。
“這是一套水情測報系統(tǒng),相當于水庫調度自動化系統(tǒng)的‘偵察兵’,可以提前感知雨水情,為調度人員科學決策提供依據。”水電公司水調專家王奇玲向記者介紹。
以往,調度人員根據氣象預報,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”,隨機性很大。只有等雨降下來,水位上升后,才能制定調度計劃。
記者看到,水情測報系統(tǒng)由遙測站和中心站組成,遙測站布置了數據采集器、傳感器、調制器等設備,包括雨量站、水位站等。雨量站采用增量式翻斗雨量計進行實時雨量采集,水位站采用浮子式水位計進行水位采集。在水庫調度的緊要時期,水情測報系統(tǒng)每30分鐘就可發(fā)送一次采集到的最新數據。
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系統(tǒng),水情數據通過GPRS和北斗雙通道發(fā)送至水調集控中心,讓調度人員早早地“心里有數”。
東江水庫流域布置了20多個水情測報系統(tǒng)。4月13日,記者點擊水情測報系統(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計算打敗“老會計”
“當前庫容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,水電公司調度人員利用水庫調度自動化系統(tǒng),輕松操作,制定方案,對鳳灘、柘溪、東江三大水庫進行實時調度。
汛期來臨,水庫調度進入一年中最緊張的時候。水電公司水庫調度專家唐乾柏說,以前,水庫調度人員要有深厚的數學功底,根據氣象實時降雨圖、水文水情實測圖和水庫發(fā)電負荷,像一名“老會計”一樣,計算出雨量、流量、洪峰等數據,再制定調度方案。
在新的水庫調度自動化平臺,水情測報系統(tǒng)將監(jiān)測到的雨水情數據上傳后臺,AI技術通過模型推演自動計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各時段水位變化,給出多種可能出現的水位分析和調度方案。調度人員只需在此基礎上進一步優(yōu)化即可。
人工計算,不僅不精準,時效上也會打折扣。AI計算不僅算得快,而且算得準,成功打敗了“老會計”。例如,水庫調度自動化系統(tǒng)1秒鐘內就能計算出單個小時的流量等信息,并自動生成水庫調度方案。
記者在小東江水庫看到,水庫調度自動化系統(tǒng)對小東江水庫實施反調節(jié)調度,根據大東江來水預報及機組發(fā)電計劃,自動生成小東江機組開機方式,一旦來水增加,發(fā)電機組便可自動開啟,做到“滴水不漏”。
年均增加發(fā)電近億千瓦時
防洪還是發(fā)電,不再是水庫調度的難題。
去年7月26日,強降雨導致鳳灘水庫水位上升,泄洪刻不容緩。水電公司接到上級調度部門調令:按8000立方米每秒進行泄洪。
水電公司迅速制訂執(zhí)行方案,將各種即時數據輸入水庫調度自動化系統(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。
此方案依據充分:水情測報系統(tǒng)顯示,此輪強降雨即將暫歇,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3600萬千瓦時的發(fā)電量。
王奇玲說,如今,水庫調度不僅不是憑經驗,還能運用“消息隊列技術”,將以往獨立使用的雨水情、水庫水位、出入庫流量等信息一屏呈現,打破了“信息孤島”,讓水庫調度更加統(tǒng)一高效。
2023年,通過水庫調度自動化系統(tǒng)的優(yōu)化調度,鳳灘、柘溪、東江三大水庫發(fā)電量較常規(guī)調度多發(fā)電近億千瓦時。
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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