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南瑞水电智慧助力“中国水电之母”重新起航

日期:2020-10-09    来源:南瑞人  作者:水电公司 陈伏高、刘镖峰、张晨铖、徐小伟、李正权

国际电力网

2020
10/09
09:11
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关键词: 南瑞集团 丰满水电站 水电之母

▲新老大坝对比图,左侧为新坝

新中国成立71周年前夕,由南瑞集团承担智能一体化管控平台建设的丰满水电站全面治理(重建)工程6号机组于9月25日投入商业运行。至此,丰满重建工程全部6台机组正式投入商业运行,“中国水电之母”重新起航,将为东北电网输入源源不断的清洁电能,为东北地区和松花江流域安全、绿色发展作出积极贡献,为服务东北振兴增添新的力量。

丰满水电站始建于1937年,是我国第一座大型水电站,被称为中国“水电之母”。但受历史条件限制,丰满老坝存有先天缺陷和安全隐患。作为国家重大建设项目,丰满重建工程于2012年年底开工,在原大坝下游120米处新建一座大坝,新建6台单机20万千瓦混流式水轮发电机组,总装机容量达148万千瓦。工程投运后,清洁能源年均发电量17亿千瓦时,可减少标煤消耗54万吨、减排二氧化碳141万吨。

▲最后一台机组6号机组顺利投产发电

南瑞集团水电公司践行丰满重建工程立项之初提出的“数字化大坝,智能化电厂”先进理念,为电站提供自主研发的智能一体化管控平台。该平台集计算机监控、状态监测与检修、大坝安全监测、水情水调、大坝过鱼控制等应用功能于一体。采用数字化、扁平化智能网络架构,打通各应用系统间的数据流与业务流,有效解决了数据孤岛问题,实现了全站信息共享。

平台具备完善的数据采集、测量、控制、保护、监测、分析、诊断等功能,通过“设备+业务”+“AI自学”方式,使丰满电站成为具备智能调节、智能控制、智能决策等高级功能的数字化智能型电站。典型应用如智能预警及告警功能模块,将人工智能和大数据技术与电站专家知识库相结合,自学生成设备健康图谱,智能判断设备故障和运行趋势,将运行人员从繁重的监屏任务中逐步解放出来,从更高层面实施运维,有效降低运行人员劳动强度,提高电站安全生产水平。

▲南瑞集团研制的智能一体化管控平台

▲计算机监控系统现地控制柜

作为世界上首个“百米级坝高、百亿级库容、百万级装机”大型水电站重建工程,丰满项目建设难点多,施工条件复杂,无任何先例经验可循。南瑞集团针对丰满大坝安全监测智能分析技术进行了深入研究,提出了监测数据预处理、分析诊断、在线监控、安全评估及趋势预测等方法体系和关键技术。相较于传统的手动整编、人工校核、专家判断和离线分析手段,南瑞大坝安全监测系统实现了在线监控、数据挖掘、智能诊断、智能报告和全景展示的建设目标,为日常观测提供可靠的监测数据,有效提升了大坝安全监测管理的信息化和智能化水平。

松花江上游山谷险峻,江水总是来得急、来得快,而下游的松嫩平原地势平坦,河道宽浅,泄洪速度慢。丰满水库是松花江流域防洪调度工程体系中的重要一环。南瑞集团承担了丰满重建工程施工期和运行期两个阶段的流域水库调度自动化系统建设,以实测水雨情、预报降雨、机组运行等数据的采集分析为基础,建立流域水文预报模型,与数字天气预报进行耦合,延长洪水预报预见期。实时监测库区水位变化,进行水库调洪计算,给出水库调度方案,为水库科学调度提供精准决策支持。2019年8月,丰满水库流域受几次台风水汽影响,降雨特丰,得益于精准的水情预测,丰满水库按照调度方案逐步接近了正常蓄水位,创造了蓄满水库的有利条件,为工程在投产当年即达到枢纽工程专项验收条件打下了良好基础。

丰满重建工程还首开在松花江高坝修建过鱼设施的先河,打通了松花江中断80年之久的鱼类洄游通道,修复了近500公里长的鱼类生态环境。松花江中的细鳞鲑、怀头鲇、黑龙江茴鱼等鱼类可以通过丰满新坝过鱼设施翻越新老两座百米级大坝。南瑞集团参与建设的的智能化鱼类洄游系统是国内首套全自动化升鱼机运鱼系统,可有效控制集鱼系统、运鱼车、轨道车等设备设施,实现了诱捕鱼、运鱼及放鱼的全过程自动化控制。丰满大坝过鱼设施建设重点解决了鱼类上行问题,恢复了工程江段的连通性,实现上下游鱼类种质资源基因交流,改善了松花江流域上下游的生物多样性。

工程人员拍摄的松花江畔的雾凇

2019年

丰满重建工程的1、2、3号机组完成投运

2020年

突如其来的新冠肺炎疫情席卷全球

“疫情就是命令,防控就是责任”

在“一个提高、六个强化”工作总要求的指引下

工程在2月份率先实现复工复产

为保障机组如期运营

南瑞集团积极克服疫情影响

于2月下旬组织精干力量奔赴现场

项目组成员连续驻守七个月

顺利完成剩余三台机组

系统组网联调、远动上传、自动开停机、同期并网、负荷调整、AGC等各项调试试验工作

试验结果表明

各方面参数、性能、指标均满足设计要求

4、5、6号机组分别于

4月、7月、9月顺利投产发电

圆满完成了国家电网公司的年度重点工作任务

▲工程人员在现场开展调试工作

崭新的丰满水电站是一座推行数字化设计、智慧化管控,体现“中国特色”“中国智造”的现代化智能水电站,“南瑞智慧”有力推进了“智慧丰满”建设,为电站安全稳定运行提供了强有力的技术支撑。南瑞集团将全面贯彻落实国家电网公司科技创新大会精神,全面实施“新跨越行动计划”,按照集团科技创新大会工作部署,全力抢占技术、产业、人才制高点,奋力实现科技创新新跨越,以高端技术和装备全力支撑公司重大工程建设,为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业贡献南瑞力量!

“中国水电之母”换上“智慧”新装,

开启了新的航程!

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