國網新源河南天池抽水蓄能電站 數字科技賦能 建設綠色電站

　　國網新源河南天池抽水蓄能電站位于南陽市南召縣馬市坪鄉(xiāng)。電站總裝機容量120萬千瓦，安裝4臺30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，設計年發(fā)電量9.62億千瓦時，年抽水電量12.83億千瓦時。電站2015年6月開工建設，2023年8月機組全面投產發(fā)電。

　　巍巍伏牛山，東西綿延八百余里，奇峰競秀，滿目涌翠。在伏牛山南麓——河南省南召縣馬市坪鄉(xiāng)黃鴨河畔，坐落著國網新源河南天池抽水蓄能電站。

　　2023年8月，天池抽水蓄能電站4臺機組全部投產發(fā)電，較里程碑計劃提前3個月，機組發(fā)電量在投產當年即實現設計目標。截至今年4月底，該站4臺機組啟動2374次，13.55億千瓦時綠電在這里儲存轉化，源源不斷地送入電網，在調節(jié)電網負荷、消納新能源電量等方面發(fā)揮重要作用。該站建設過程中，國網新源河南天池抽水蓄能有限公司深入落實基建“六精四化”，強化科技創(chuàng)新和數字賦能。

　　優(yōu)化道路建設 保護山林生態(tài)

　　遠觀伏牛山，天池抽水蓄能電站上下水庫連接公路仿佛一條玉帶在崇山峻嶺中蜿蜒而上。這條公路全長約11.2千米，高差約580米。它是電站基建期的施工道路，也是生產期的保障通道。

　　“2015年6月，天池抽水蓄能電站開工建設。為了早日打通工程建設物資運輸的通道，我們每天都要翻山越嶺記錄地質情況，現場的艱險遠遠超出了我的預期。”國網新源河南天池抽水蓄能有限公司工程部專責王寧波回憶說。

　　伏牛山溝壑縱橫、山體陡峭、植被茂盛，附近有老君山、白云山、中國南陽伏牛山世界地質公園等景區(qū)。為了不破壞周邊的植被、山地，最大限度保護生態(tài)原貌，國網新源河南天池抽水蓄能有限公司多次組織現場踏勘，優(yōu)化道路線形，將上下水庫連接公路中的隧道占比由18%提高到52.7%，合理避讓高陡邊坡與不穩(wěn)定巖體，因地制宜采取“零明挖”“少明挖”方式，減少水土流失，節(jié)約施工用地。

　　歷經2130天的日夜奮戰(zhàn)，2021年6月20日，天池抽水蓄能電站上下水庫連接公路通車，原本4個半小時的車程縮短為25分鐘。國網新源河南天池抽水蓄能有限公司施工期間共種植喬木、灌木及各類藤本植物近5萬株，撒播草種7599平方米。

　　應用先進技術　筑牢大壩根基

　　天池抽水蓄能電站上水庫大壩壩頂海拔高1068.4米，在伏牛山巔形成了一個1578萬立方米的人工“天池”。

　　碾壓工藝是大壩建設的關鍵。國網新源河南天池抽水蓄能有限公司給碾壓機加裝了程序控制系統(tǒng)、導航與姿態(tài)補償系統(tǒng)、環(huán)境識別與自動避讓系統(tǒng)等。這讓碾壓設備可以根據環(huán)境參數規(guī)劃碾壓路徑、行進速度、碾壓遍數、振動頻率、搭接寬度等，實現碾壓過程自動避讓、緊急停車，控制偏差小于10厘米。該公司還為碾壓機搭載了無人駕駛系統(tǒng)，無人駕駛碾壓機的一次碾壓合格率較人工駕駛碾壓機提高20%以上，在過渡料、墊層料等石料粒徑相對較小的填筑區(qū)碾壓效果更好。

　　國網新源河南天池抽水蓄能有限公司利用全球定位系統(tǒng)，研發(fā)了大壩碾壓智能控制系統(tǒng)及其手機應用端。該智能控制系統(tǒng)能可視化展示碾壓機運行軌跡、位置坐標等，全過程數字化監(jiān)控壩體填筑過程。站內工作人員只要打開電腦、手機，便可通過系統(tǒng)辨識碾壓狀態(tài)，查看大壩碾壓、填筑質量。在每層碾壓結束后，大壩碾壓智能控制系統(tǒng)可自動形成碾壓質量圖形報表，作為質量驗收的第一手材料。

　　研發(fā)測量機器人　精準檢測大壩內部變形數據

　　4月30日，國網新源河南天池抽水蓄能有限公司工程部專責陳小攀使用管道測量機器人測量上水庫大壩內部變形數據，獲取垂直及水平變形指標。天池抽水蓄能電站上水庫大壩建成投運前，這個小小的機器人發(fā)揮了重要作用。

　　傳統(tǒng)的內部變形監(jiān)測儀器為水管式沉降儀和引張線式水平位移計，屬于“點式”測量方式。由于大壩內部電磁波無法穿透，這些測量儀器無法全方位測量大壩內部相關數據。

　　為此，2021年5月，國網新源河南天池抽水蓄能有限公司聯合深圳大學研發(fā)了可“分布式”測量的高精度管道變形測量機器人。“建造大壩時，我們在壩體內部預埋高密度聚乙烯管。這些柔性管道呈‘U’形布設，可以與大壩同步變形，并為測量機器人提供測量通道。這樣機器人就可以測量大壩內部任意位置的變形狀態(tài)了。”陳小攀介紹，該機器人可滿足200～300米級高面板堆石壩內部變形監(jiān)測的測量技術需要，操作簡單，成本較低，一臺機器人可滿足多個水庫大壩的測量需求。它既能監(jiān)測垂直變形，又能監(jiān)測水平變形，實現三維數字化精準感知，更準確、更全面地監(jiān)測大壩內部變形數據。（魯若愚 韓冰 李瑞堯）