國網(wǎng)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(jī)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(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(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臺機(jī)組啟動(dòng)2374次，13.55億千瓦時(shí)綠電在這里儲存轉(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(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?，我們每天都要翻山越嶺記錄地質(zhì)情況，現(xiàn)場的艱險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我的預(yù)期。”國網(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。
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(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，國網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司多次組織現(xiàn)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(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大壩壩頂海拔高1068.4米，在伏牛山巔形成了一個(gè)1578萬立方米的人工“天池”。
碾壓工藝是大壩建設(shè)的關(guān)鍵。國網(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)搭載了無人駕駛系統(tǒng)，無人駕駛碾壓機(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較小的填筑區(qū)碾壓效果更好。
國網(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)測量機(jī)器人 精準(zhǔn)檢測大壩內(nèi)部變形數(shù)據(jù)
4月30日，國網(wǎng)新源河南天池抽水蓄能有限公司工程部專責(zé)陳小攀使用管道測量機(jī)器人測量上水庫大壩內(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”測量方式。由于大壩內(nèi)部電磁波無法穿透，這些測量儀器無法全方位測量大壩內(nèi)部相關(guān)數(shù)據(jù)。
為此，2021年5月，國網(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”測量的高精度管道變形測量機(jī)器人。“建造大壩時(shí)，我們在壩體內(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，并為測量機(jī)器人提供測量通道。這樣機(jī)器人就可以測量大壩內(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米級高面板堆石壩內(nèi)部變形監(jiān)測的測量技術(shù)需要，操作簡單，成本較低，一臺機(jī)器人可滿足多個(gè)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(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化精準(zhǔn)感知，更準(zhǔn)確、更全面地監(jiān)測大壩內(nèi)部變形數(shù)據(jù)。（魯若愚 韓冰 李瑞堯）
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