春回大地,万物复苏。在贵州乌江之畔,一场关于“水”的数字化革命,正悄然书写着能源转型的新篇。
调度之困:当经验遇见数据的边界
早晨8 时,中国华电贵州乌江水电开发有限责任公司(以下简称“乌江水电”)集控中心。集控中心副主任朱喜站在智慧大屏前,目光扫过屏幕上跳动的曲线。
那是千里之外,乌江干支流上9 座水电站的实时数据——水位、流量、机组出力、生态泄放,一切尽在眼前。
他指了指办公桌上那本泛黄的乌江渡水电站投产记录:“那时候,调度曲线要靠老师傅一笔一笔手绘。现在,全流域数据在这里高效汇集,一盘棋统筹,一套最优调度方案生成只需要几秒钟。这样的效率,在十几年前,是远远无法想象的。”
2014 年7 月,乌江遭遇了50 年一遇的特大洪水。
暴雨如注,水位暴涨。集控中心立即启动防洪应急状态,中心全员现场值班,水情会商室成了洪水调度的主战场。从7 月14 日到27 日,近半个月的时间大家忘记了白天与黑夜,累了就在办公室里打打盹,饿了就叫后勤到食堂端饭来吃。
那场特大洪水,正是依靠乌江水电集控中心精准调度,全流域未发生一起人员伤亡。
但成功,也带来了新的思考,怎么能让数据跑得更快、算法更聪明。
智慧之眼:让江河“透明”
在乌江流域的干流、支流、大坝体内、发电机组旁,超过3 万个智能传感器正24 小时不眠不休地工作着。它们像江河的“神经末梢”,感知着每一滴雨的降落、每一厘米水位的涨落、每一摄氏度设备的温度变化。这些海量数据汇聚到“乌江云”,一个采用混合云架构的大数据平台。
“这些传感器大多是工程预埋的。”集控中心调度部副主任冯欢告诉笔者,“少数监测设备安装在陡坡、崖壁、水下等特殊位置,安装难度确实大,但我们必须做到全域覆盖。”
“可以把‘乌江云’想象成一部水利专用的智能手机。”冯欢打了个比方,“一平台”就是手机操作系统,统一管理所有核心数据;“多场景”就是手机里的APP,比如“防洪模式”“发电优化模式”;“微应用”就是每个APP 里解决具体问题的小程序。“我们做了统一的数据标准和接口规范,让应用之间数据互通、协同工作,从根源上避免了冲突。”
系统设有自动校验功能,一旦发现异常会立刻预警,技术人员会及时核实校准。“这就像人体的免疫系统,能自动识别并排除假消息。”冯欢说。
从“人盯着数据看”进化到“数据替人算着干”,在大数据智慧决策平台的精准调控下,乌江梯级水电站接连刷新了多项历史纪录——年发电量、单日发电量、最高蓄能、梯级连续大方式运行天数、梯级增效电量……一个又一个“天花板”被打破。
决策之脑:从“经验直觉”到“算法推演”
有了全域感知网络,真正的核心——决策优化模型开始运转。
当防洪、发电、生态、航运4 个目标在特定来水情况下相互冲突时,这个“大脑”如何抉择?
“我们的模型始终优先保障防洪和生态安全,再平衡发电和航运。”该中心算法工程师王俊莉解释,“比如生态流量,模型能根据水库水位和机组负荷精准测算,自动在方案中预留负荷保障生态流量足额泄放。”
“大数据平台会基于调度模型和历史数据快速推演,像下棋一样预判多种工况。”王俊莉说,“计算一个未来3 天的调度方案,几秒钟就能出结果,效率远超人工。”
乌江水电有一套成熟的梯级优化调度模式:长计划、短安排、实时调整。
一线调度员于洁这样解释了这套模式的运转逻辑:“根据长期径流预报制定年度长计划,明确优化调度方案,严控总电量;以月保年、逐月滚动,以周保月、每周优化,进行短安排细化分解;每天实时协调,保障优化调度意图实现。”
“比如明天下午3 时思林水电站增加出力配合通航,电网会提前排出96 点出力计划,每15 分钟一个节点。执行中还可实时协调,形成完整闭环。”于洁举例。
价值之实:安全、经济与绿色的三重奏
2025 年,一个里程碑式的数字诞生:乌江梯级水库蓄能值在“十四五”期间首次突破100 亿千瓦时,年末蓄能达91.44亿千瓦时,创历史最高纪录。
方案采纳率的提升,同样令人瞩目。2025年,乌江水电提出的62 个优化调度方案中,有57个被上级采纳,采纳率达91.9%。
智慧调度的效益远不止于此。
通过精准调度,2025 年乌江梯级水电站实现节水增发电量21.88 亿千瓦时,其中仅构皮滩、思林、沙沱3 座水库汛期水位动态控制,就增发电量2.55 亿千瓦时。
“洪水利用好了,就是宝贵的发电资源。”朱喜详解了其中的逻辑,“经过模型精准预测和系统智能计算,如果未来安全风险可控,我们就可以胆子大一点——利用上游大水库的调节能力先把洪水拦下来,让下游水库通过发电先消纳洪水。这样就打了一个时间差,完成了错峰调度,实现洪水资源化利用。”
环保效益同样可观。节水增发21.88 亿千瓦时,相当于节约标准煤72.2 万吨,减排二氧化碳192 万吨。
“河里的鱼变多了,白鹭、苍鹭经常在岸边觅食,流域生态肉眼可见变好了。”在乌江边,一位常年在岸边散步的居民告诉笔者。
未来之梦:从“智水”到“智电”
“水风光储”一体化,是下一个目标。
“最大挑战是风电、光伏出力的随机性,和水电精准调度的节奏难以匹配。”该公司技术负责人坦言。
乌江水电正在推进“乌江流域水风光一体化智慧调度决策运营”项目,重点研究径流预测、风光功率预测以及水风光一体化调度。该项目已获得国务院国资委首批“中央企业人工智能战略性高价值场景”认定。
“乌江梯级调节性能好,能有效平抑风光出力波动。”朱喜告诉笔者,“最需要补足的是对风光出力的超短期精准预测能力。”
乌江水电的智慧调度实践,正是中国华电集团有限公司在能源领域数字化转型的生动注脚,也为“十五五”时期构建新型能源体系提供了可复制的“乌江经验”。
“从‘相互试探’变成‘知己相伴’,我们懂乌江的水情变化,它也能稳定为大家提供能量,和谐共生,大概就是这个意思。”冯欢说。
原文链接:
中国电力报3月16日第五版