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(wǎng)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(jīng)驗、蓄水靠“賭”、發(fā)電看天的不利境況，實現(xiàn)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(wǎng)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(jù)。”水電公司水調專家王奇玲向記者介紹。
以往，調度人員根據(jù)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(shù)據(jù)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(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系統(tǒng)，水情數(shù)據(jù)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(shù)”。
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(shù)學功底，根據(jù)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(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)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(xiàn)各時段水位變化，給出多種可能出現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)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(jù)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(jīng)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(xiàn)，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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