國(guó)網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能電站位于南陽(yáng)市南召縣馬市坪鄉(xiāng)。電站總裝機(jī)容量120萬(wàn)千瓦，安裝4臺(tái)30萬(wàn)千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機(jī)組，設(shè)計(jì)年發(fā)電量9.62億千瓦時(shí)，年抽水電量12.83億千瓦時(shí)。電站2015年6月開工建設(shè)，2023年8月機(jī)組全面投產(chǎn)發(fā)電。
巍巍伏牛山，東西綿延八百余里，奇峰競(jìng)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(guó)網(wǎng)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(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電，較里程碑計(jì)劃提前3個(gè)月，機(jī)組發(fā)電量在投產(chǎn)當(dāng)年即實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。截至今年4月底，該站4臺(tái)機(jī)組啟動(dòng)2374次，13.55億千瓦時(shí)綠電在這里儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化，源源不斷地送入電網(wǎng)，在調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷、消納新能源電量等方面發(fā)揮重要作用。該站建設(shè)過程中，國(guó)網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司深入落實(shí)基建“六精四化”，強(qiáng)化科技創(chuàng)新和數(shù)字賦能。
優(yōu)化道路建設(shè) 保護(hù)山林生態(tài)
遠(yuǎn)觀伏牛山，天池抽水蓄能電站上下水庫(kù)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(zhǎng)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(chǎn)期的保障通道。
“2015年6月，天池抽水蓄能電站開工建設(shè)。為了早日打通工程建設(shè)物資運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃覀兠刻於家皆綆X記錄地質(zhì)情況，現(xiàn)場(chǎng)的艱險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我的預(yù)期。”國(guó)網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司工程部專責(zé)王寧波回憶說(shuō)。
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(guó)南陽(yáng)伏牛山世界地質(zhì)公園等景區(qū)。為了不破壞周邊的植被、山地，最大限度保護(hù)生態(tài)原貌，國(guó)網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司多次組織現(xiàn)場(chǎng)踏勘，優(yōu)化道路線形，將上下水庫(kù)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(jīng)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(kù)連接公路通車，原本4個(gè)半小時(shí)的車程縮短為25分鐘。國(guó)網(wǎng)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(wàn)株，撒播草種7599平方米。
應(yīng)用先進(jìn)技術(shù) 筑牢大壩根基
天池抽水蓄能電站上水庫(kù)大壩壩頂海拔高1068.4米，在伏牛山巔形成了一個(gè)1578萬(wàn)立方米的人工“天池”。
碾壓工藝是大壩建設(shè)的關(guān)鍵。國(guó)網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司給碾壓機(jī)加裝了程序控制系統(tǒng)、導(dǎo)航與姿態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)、環(huán)境識(shí)別與自動(dòng)避讓系統(tǒng)等。這讓碾壓設(shè)備可以根據(jù)環(huán)境參數(shù)規(guī)劃碾壓路徑、行進(jìn)速度、碾壓遍數(shù)、振動(dòng)頻率、搭接寬度等，實(shí)現(xiàn)碾壓過程自動(dòng)避讓、緊急停車，控制偏差小于10厘米。該公司還為碾壓機(jī)搭載了無(wú)人駕駛系統(tǒng)，無(wú)人駕駛碾壓機(jī)的一次碾壓合格率較人工駕駛碾壓機(jī)提高20%以上，在過渡料、墊層料等石料粒徑相對(duì)較小的填筑區(qū)碾壓效果更好。
國(guó)網(wǎng)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(jī)應(yīng)用端。該智能控制系統(tǒng)能可視化展示碾壓機(jī)運(yùn)行軌跡、位置坐標(biāo)等，全過程數(shù)字化監(jiān)控壩體填筑過程。站內(nèi)工作人員只要打開電腦、手機(jī)，便可通過系統(tǒng)辨識(shí)碾壓狀態(tài)，查看大壩碾壓、填筑質(zhì)量。在每層碾壓結(jié)束后，大壩碾壓智能控制系統(tǒng)可自動(dòng)形成碾壓質(zhì)量圖形報(bào)表，作為質(zhì)量驗(yàn)收的第一手材料。
研發(fā)測(cè)量機(jī)器人 精準(zhǔn)檢測(cè)大壩內(nèi)部變形數(shù)據(jù)
4月30日，國(guó)網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司工程部專責(zé)陳小攀使用管道測(cè)量機(jī)器人測(cè)量上水庫(kù)大壩內(nèi)部變形數(shù)據(jù)，獲取垂直及水平變形指標(biāo)。天池抽水蓄能電站上水庫(kù)大壩建成投運(yùn)前，這個(gè)小小的機(jī)器人發(fā)揮了重要作用。
傳統(tǒng)的內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)儀器為水管式沉降儀和引張線式水平位移計(jì)，屬于“點(diǎn)式”測(cè)量方式。由于大壩內(nèi)部電磁波無(wú)法穿透，這些測(cè)量?jī)x器無(wú)法全方位測(cè)量大壩內(nèi)部相關(guān)數(shù)據(jù)。
為此，2021年5月，國(guó)網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司聯(lián)合深圳大學(xué)研發(fā)了可“分布式”測(cè)量的高精度管道變形測(cè)量機(jī)器人。“建造大壩時(shí)，我們?cè)趬误w內(nèi)部預(yù)埋高密度聚乙烯管。這些柔性管道呈‘U’形布設(shè)，可以與大壩同步變形，并為測(cè)量機(jī)器人提供測(cè)量通道。這樣機(jī)器人就可以測(cè)量大壩內(nèi)部任意位置的變形狀態(tài)了。”陳小攀介紹，該機(jī)器人可滿足200～300米級(jí)高面板堆石壩內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)的測(cè)量技術(shù)需要，操作簡(jiǎn)單，成本較低，一臺(tái)機(jī)器人可滿足多個(gè)水庫(kù)大壩的測(cè)量需求。它既能監(jiān)測(cè)垂直變形，又能監(jiān)測(cè)水平變形，實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化精準(zhǔn)感知，更準(zhǔn)確、更全面地監(jiān)測(cè)大壩內(nèi)部變形數(shù)據(jù)。（魯若愚 韓冰 李瑞堯）
作者：魯若愚 韓冰 李瑞堯
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