數字孿生流域看三峽——梯級電(diàn)站調度科(kē)學(xué)決策

重點推文(wén)

近日，水利部召開推進數字孿生流域建設工(gōng)作(zuò)會議，對推進數字孿生流域建設提出了具(jù)體(tǐ)要求，全面系統深入闡述了為(wèi)什麽要建設數字孿生流域、怎樣建設數字孿生流域、如何保障推進數字孿生流域建設等重大問題，為(wèi)當前和今後一個時期全國(guó)水利系統推進數字孿生流域建設提供了行動指南，彰顯了建設數字孿生流域在整個水利系統内的重要性。

一什麽是數字孿生流域

數字孿生流域是以物(wù)理(lǐ)流域為(wèi)單元、時空數據為(wèi)底座、數學(xué)模型為(wèi)核心、水利知識為(wèi)驅動，對物(wù)理(lǐ)流域全要素和水利治理(lǐ)管理(lǐ)活動全過程的數字化映射、智能(néng)化模拟，實現與物(wù)理(lǐ)流域同步仿真運行、虛實交互、叠代優化。

在這一方面，三峽水利樞紐梯級調度通信中(zhōng)心聯手數字冰雹先試先行，以數字化、網絡化、智能(néng)化為(wèi)主線(xiàn)，以數字化場景、智慧化模拟、精(jīng)準化決策為(wèi)路徑，建設“流域梯級全景監控平台”，通過數字孿生、大數據、人工(gōng)智能(néng)等技(jì )術手段，推動新(xīn)階段水利高質(zhì)量發展的能(néng)力和水平。

（照片已脫敏）

二項目介紹

在上一篇《數字孿生，助力三峽水利科(kē)學(xué)防洪防汛》中(zhōng)，重點介紹了我們為(wèi)三峽水利樞紐梯級調度通信中(zhōng)心提供的“流域梯級全景監控平台”，是如何助力三峽工(gōng)程科(kē)學(xué)防洪防汛的。今天，我們來給大家介紹一下，系統對于梯級電(diàn)站在電(diàn)力生産(chǎn)運行調度、大規模電(diàn)網運行、電(diàn)力設備運維等業務(wù)領域，是如何發揮效能(néng)的。

三峽工(gōng)程作(zuò)為(wèi)迄今為(wèi)止世界最大的水利樞紐工(gōng)程，也是裝(zhuāng)機規模最大的水電(diàn)站，擁有(yǒu)龐大的防洪、發電(diàn)、航運等綜合效益。“流域梯級全景監控平台”作(zuò)為(wèi)梯級調度通信中(zhōng)心的核心平台，承擔了監測、分(fēn)析、指揮、決策等職能(néng)，為(wèi)梯級電(diàn)站發電(diàn)調度智能(néng)運行、電(diàn)網受送電(diàn)運行、樞紐電(diàn)站運維等業務(wù)提供有(yǒu)力支撐。

全域态勢統覽

梯級電(diàn)站科(kē)學(xué)運行

梯級電(diàn)站，主要是指水能(néng)資源開發中(zhōng)，相鄰聯系比較緊密、互相影響比較顯著、地理(lǐ)位置相對靠近的水電(diàn)站群。三峽流域梯級電(diàn)站供電(diàn)範圍廣至我國(guó)華東、華中(zhōng)、廣東地區(qū)，電(diàn)網基礎設施具(jù)有(yǒu)覆蓋區(qū)域廣闊、集群規模大、工(gōng)作(zuò)負荷高的特點，能(néng)否對流域内各電(diàn)站進行綜合管理(lǐ)，是用(yòng)戶十分(fēn)關注的問題。

“流域梯級全景監控平台”通過數字孿生技(jì )術，将三峽流域分(fēn)布、電(diàn)站分(fēn)布、送受電(diàn)關系等要素态勢進行全面複現，并支持具(jù)體(tǐ)目标詳細信息查詢，電(diàn)站運營事件、裝(zhuāng)機容量、發電(diàn)量、總裝(zhuāng)機台數、實時監控畫面等信息一目了然。

此外，梯級電(diàn)站運行調度，受上遊來水情況、上一梯級電(diàn)站運行工(gōng)況、上遊水庫調節能(néng)力等因素的制約，因此，要實現梯級電(diàn)站整體(tǐ)科(kē)學(xué)運行調度，需要綜合多(duō)領域數據進行分(fēn)析研判，系統整合各電(diàn)站曆年電(diàn)量數據，綜合用(yòng)戶水調自動化系統、遙測、通信、工(gōng)業控制自動化等系統數據，結合專業分(fēn)析模型，對電(diàn)站累計發電(diàn)量、發電(diàn)計劃完成情況、電(diàn)站運行負荷、發供電(diàn)能(néng)力等關鍵指标進行科(kē)學(xué)分(fēn)析，實現在既定負荷下，為(wèi)各個梯級站的經濟運行、優化調度提供科(kē)學(xué)決策依據，提高水能(néng)利用(yòng)率，實現梯級電(diàn)站綜合效能(néng)最大化。

大規模電(diàn)網智能(néng)運維

送受電(diàn)科(kē)學(xué)調配

三峽梯級電(diàn)站送受電(diàn)電(diàn)網跨多(duō)個省市，保障跨區(qū)電(diàn)網運行的安(ān)全穩定尤為(wèi)重要。三峽梯級電(diàn)站電(diàn)網基礎設施具(jù)有(yǒu)覆蓋區(qū)域廣闊、集群規模大、工(gōng)作(zuò)負荷高的特點，能(néng)否高效、智能(néng)化地兼顧大規模電(diàn)網運維管理(lǐ)和水電(diàn)科(kē)學(xué)調峰，是系統建設初期用(yòng)戶十分(fēn)關心的問題。

面向大規模的電(diàn)網運營管理(lǐ)，系統按照“分(fēn)層”“分(fēn)級”的原則，基于地理(lǐ)信息系統，對三峽大壩輸電(diàn)線(xiàn)路的地理(lǐ)分(fēn)布、起止點、電(diàn)能(néng)流向、所屬電(diàn)網、供電(diàn)範圍等信息進行全面展示和監測，并可(kě)對線(xiàn)路電(diàn)能(néng)流轉情況、電(diàn)流值、負載率、線(xiàn)損率等運行信息進行動态監測。

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同時建立預警機制，對線(xiàn)路重載、台風、覆冰等異常情況進行實時預警告警，助力用(yòng)戶提前籌備應對方案，輔助用(yòng)戶綜合掌握大規模電(diàn)網運行态勢，确保電(diàn)網安(ān)全穩定運行。

此外，圍繞“迎峰度夏和、迎峰度冬”大負荷電(diàn)網運行調配業務(wù)需求，系統綜合天氣情況、防汛、蓄水、發電(diàn)計劃、電(diàn)網負荷量級、負荷特性以及調峰需求等多(duō)領域關鍵指标，基于地理(lǐ)信息系統可(kě)直觀分(fēn)析用(yòng)電(diàn)高峰區(qū)域分(fēn)布，實時發布天氣預警信息，科(kē)學(xué)分(fēn)析電(diàn)力供需變化，助力用(yòng)戶提前制定響應方案，及時調整水庫消落計劃和發電(diàn)計劃，合理(lǐ)安(ān)排運行方式，确保電(diàn)力供應安(ān)全可(kě)靠。

樞紐設備精(jīng)細管理(lǐ)

微觀态勢台式精(jīng)确掌控

三峽大壩總裝(zhuāng)機容量2250萬千瓦，共34台機組，實現對梯級電(diàn)站的統一管理(lǐ)，直觀、高效掌握各個設備的運行情況，為(wèi)三峽水利工(gōng)程設備檢修、改造提供支撐，是系統建設的重點内容之一。

“流域梯級全景監控平台”基于數字孿生技(jì )術，對水庫、壩體(tǐ)、機組設備、閘門等要素的分(fēn)布、外觀、複雜機構、工(gōng)作(zuò)狀态進行了真實、實時複現，通過集成前端監測設備數據，可(kě)動态展示閘門狀态啓閉開度狀态、下洩流量、閘門開啓次數、閘門排序等樞紐信息，對機組運行時間、出力特征值、水位、負荷等數據進行綜合分(fēn)析，支持設備運行異常實時告警、設備詳細信息查詢，輔助管理(lǐ)者直觀掌握電(diàn)站運行狀态，實現電(diàn)站的精(jīng)細化運維管理(lǐ)。

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《中(zhōng)華人民(mín)共和國(guó)國(guó)民(mín)經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠(yuǎn)景目标綱要》明确指出：構建智慧水利體(tǐ)系，以流域為(wèi)單元提升水電(diàn)智能(néng)調度能(néng)力，大力推進數字孿生流域建設，為(wèi)新(xīn)階段水利高質(zhì)量發展提供強有(yǒu)力支撐和驅動。“流域梯級全景監控平台”不僅為(wèi)三峽工(gōng)程提供了階梯電(diàn)站發電(diàn)運行管理(lǐ)智能(néng)決策，還為(wèi)用(yòng)戶進行對航運/生态/泥沙調度等業務(wù)提供了有(yǒu)力支持，後續，小(xiǎo)編還會陸續為(wèi)大家介紹“流域梯級全景監控平台”的更多(duō)功能(néng)，敬請期待！

作(zuò)為(wèi)可(kě)視化數字孿生領域的代表企業，數字冰雹十餘年來深耕核心技(jì )術，堅持自主創新(xīn)。站在數字化建設、新(xīn)基建風口，我們希望依賴于十餘年的技(jì )術、經驗累積，與行業内廣大合作(zuò)夥伴一道，打造國(guó)内“最落地”數字孿生技(jì )術平台，推動數字孿生落地應用(yòng)，真正為(wèi)各行業用(yòng)戶實際業務(wù)決策賦能(néng)。