在青峰疊嶂的峽谷間,銀龍般的江河奔涌不息,梯級水電站猶如鑲嵌在山河經脈上的能量樞紐,它們不僅是能源的重要來源,更是區(qū)域經濟發(fā)展的命脈。
“你看,實時水位、發(fā)電負荷、水情預報等一目了然!”在某大型梯級流域集控中心內,工作人員輕點鼠標,遠在幾千米外的10余座小水電站宛若比鄰,實現了“彈鋼琴”式的智慧運維。
這里,是水電站的心臟地帶,也是水位管理的主戰(zhàn)場。過去,這里的工作卻充滿了困難和挑戰(zhàn)。
“我們以前主要依靠人工經驗開展水位控制和負荷調節(jié),但這種方式存在著明顯的局限性,容易造成棄水風險。此外,梯級電站群之間的協(xié)同調度也是一大難題,由于信息溝通不暢,難以形成有效聯(lián)動,導致資源浪費。更令人擔憂的是,洪澇預警與泄洪決策往往依賴于經驗判斷,給水電站的安全運行帶來重重風險?!币晃毁Y深工程師感慨道。
隨著數字化轉型智能化的深入推進,這一切正在悄然改變。
AI賦能:讓水位預測“先知先覺”
水電站水位變動非一時一事,而是受區(qū)間降雨、上游周期來水及發(fā)電負荷波動等多重因素影響。
對此,朗坤智慧將AI技術與LSTM神經網絡創(chuàng)新融合,自主研發(fā)基于梯級流域電站的運行優(yōu)化系統(tǒng),成功破解水位管理長期難題。
“具體而言,系統(tǒng)可以在10天以內準確把握水位變化趨勢,5天以內精確預測水位量級,2天以內詳細描繪水位變化過程。得益于‘超級大腦’的精密調度,變‘被動響應’為‘主動防御’?!?/span>
朗坤智慧水電產品研發(fā)專家介紹,基于對海量歷史數據的深度挖掘分析和學習,系統(tǒng)構建了高精度運行安全水位控制優(yōu)化模型,具備強大的自適應能力,能夠根據不同季節(jié)、不同氣候條件下的水位變化規(guī)律,準確研判出入庫流量和水位,還能根據實際情況自主決策,自動運維,得心應手,游刃有余。
全方位智能化:水位管控更優(yōu)化
“這套系統(tǒng)真是水電站不可或缺的得力助手,它以360°的全方位視角,將水位管控推向了智能化新高度?!闭劶捌脚_的價值,電站運行人員連連稱贊!
無論是小型水電站還是大型水電工程,系統(tǒng)都能對單一電站的水位進行細致動態(tài)管控。一旦水位逼近或越過了安全警戒線,系統(tǒng)即刻拉響警報,并依據預設的智慧策略,迅速采取行動,將風險扼殺于萌芽之中。這種實時響應能力,無疑為水電站的安全運行筑起了一道堅不可摧的防線。
面對更為復雜的梯級電站群管理時,系統(tǒng)的協(xié)同管理智慧更是大放異彩。它仿佛擁有一雙洞察秋毫的“慧眼”,將整個梯級電站群的水位動態(tài)盡收眼底,并高效協(xié)調各個電站的水位控制策略,確保整個流域的水電資源發(fā)揮出最大的綜合效益,讓每一滴水都閃耀著智慧的光芒。
從防洪到生態(tài):守護每一滴水的價值
除了水位管理,系統(tǒng)還通過一系列核心功能,構建起了水電站智能化管理的強大體系。
談及水位控制優(yōu)化,水電站運行人員難掩自豪之情。他說,系統(tǒng)堪稱負荷調節(jié)的“穩(wěn)定器”,能夠依據歷史數據和實時監(jiān)測結果,靈活制定多種水位控制策略。
開機組合優(yōu)化也是一大亮點。這一功能綜合考慮了機組運行時間、實時負荷、機組檢修狀態(tài)、機組振動區(qū)以及電站運行水頭等多種因素,通過精密計算尋找出耗水率最低的最佳開機組合及運行負荷。通過水位優(yōu)控、負荷推薦與流域協(xié)聯(lián)調度,提升流域調度安全等級,增加電站綜合收益。
電站運行部主任告訴我們,泄洪閘門的開度控制是防洪工作的關鍵環(huán)節(jié),直接關系到大壩的安全運行。該系統(tǒng)根據預測的入庫流量、實時水位、庫容信息以及下游河道的承載能力等因素,精確推薦泄洪閘門的開度,既確保了水庫大壩的安全穩(wěn)固,又有效減少了不必要的棄水損失。通過汛期的實時監(jiān)測、水位智能預演以及優(yōu)化控制,為電站構建起了一道智慧管控的防汛屏障。
在生態(tài)保護方面,系統(tǒng)同樣表現出色。據了解,下泄流量過小可能導致河道斷流,從而威脅到生態(tài)系統(tǒng)的健康。這套系統(tǒng)根據電站防洪及生態(tài)流量要求,持續(xù)聚合時間窗口內的出庫流量數據,形成累計出庫水量,并利用NHQ曲線計算剩余時間滿足日均生態(tài)流量負荷值。這樣一來,運行人員就可以根據系統(tǒng)智能推薦的負荷值調節(jié)機組,動態(tài)調控水位波動,守護河流生物多樣性,達到經濟效益和生態(tài)效益的“雙豐收”。
上善若水,滔滔江水奔騰了千萬年,滋潤大地,哺育文明。隨著“智能化運維、集約化管理、數字化監(jiān)管、智慧化調度”為一體的流域經濟調度逐步成為現實,朗坤將為持續(xù)智慧水利發(fā)展方向提供成熟經驗和樣本,推出更精準、更智能、更安全的水位調度解決方案。