国网新源河南天池抽水蓄能电站 数字科技赋能 建设绿色电站

　　国网新源河南天池抽水蓄能电站位于南阳市南召县马市坪乡。电站总装机容量120万千瓦，安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组，设计年发电量9.62亿千瓦时，年抽水电量12.83亿千瓦时。电站2015年6月开工建设，2023年8月机组全面投产发电。

　　巍巍伏牛山，东西绵延八百余里，奇峰竞秀，满目涌翠。在伏牛山南麓——河南省南召县马市坪乡黄鸭河畔，坐落着国网新源河南天池抽水蓄能电站。

　　2023年8月，天池抽水蓄能电站4台机组全部投产发电，较里程碑计划提前3个月，机组发电量在投产当年即实现设计目标。截至今年4月底，该站4台机组启动2374次，13.55亿千瓦时绿电在这里储存转化，源源不断地送入电网，在调节电网负荷、消纳新能源电量等方面发挥重要作用。该站建设过程中，国网新源河南天池抽水蓄能有限公司深入落实基建“六精四化”，强化科技创新和数字赋能。

　　优化道路建设 保护山林生态

　　远观伏牛山，天池抽水蓄能电站上下水库连接公路仿佛一条玉带在崇山峻岭中蜿蜒而上。这条公路全长约11.2千米，高差约580米。它是电站基建期的施工道路，也是生产期的保障通道。

　　“2015年6月，天池抽水蓄能电站开工建设。为了早日打通工程建设物资运输的通道，我们每天都要翻山越岭记录地质情况，现场的艰险远远超出了我的预期。”国网新源河南天池抽水蓄能有限公司工程部专责王宁波回忆说。

　　伏牛山沟壑纵横、山体陡峭、植被茂盛，附近有老君山、白云山、中国南阳伏牛山世界地质公园等景区。为了不破坏周边的植被、山地，最大限度保护生态原貌，国网新源河南天池抽水蓄能有限公司多次组织现场踏勘，优化道路线形，将上下水库连接公路中的隧道占比由18%提高到52.7%，合理避让高陡边坡与不稳定岩体，因地制宜采取“零明挖”“少明挖”方式，减少水土流失，节约施工用地。

　　历经2130天的日夜奋战，2021年6月20日，天池抽水蓄能电站上下水库连接公路通车，原本4个半小时的车程缩短为25分钟。国网新源河南天池抽水蓄能有限公司施工期间共种植乔木、灌木及各类藤本植物近5万株，撒播草种7599平方米。

　　应用先进技术　筑牢大坝根基

　　天池抽水蓄能电站上水库大坝坝顶海拔高1068.4米，在伏牛山巅形成了一个1578万立方米的人工“天池”。

　　碾压工艺是大坝建设的关键。国网新源河南天池抽水蓄能有限公司给碾压机加装了程序控制系统、导航与姿态补偿系统、环境识别与自动避让系统等。这让碾压设备可以根据环境参数规划碾压路径、行进速度、碾压遍数、振动频率、搭接宽度等，实现碾压过程自动避让、紧急停车，控制偏差小于10厘米。该公司还为碾压机搭载了无人驾驶系统，无人驾驶碾压机的一次碾压合格率较人工驾驶碾压机提高20%以上，在过渡料、垫层料等石料粒径相对较小的填筑区碾压效果更好。

　　国网新源河南天池抽水蓄能有限公司利用全球定位系统，研发了大坝碾压智能控制系统及其手机应用端。该智能控制系统能可视化展示碾压机运行轨迹、位置坐标等，全过程数字化监控坝体填筑过程。站内工作人员只要打开电脑、手机，便可通过系统辨识碾压状态，查看大坝碾压、填筑质量。在每层碾压结束后，大坝碾压智能控制系统可自动形成碾压质量图形报表，作为质量验收的第一手材料。

　　研发测量机器人　精准检测大坝内部变形数据

　　4月30日，国网新源河南天池抽水蓄能有限公司工程部专责陈小攀使用管道测量机器人测量上水库大坝内部变形数据，获取垂直及水平变形指标。天池抽水蓄能电站上水库大坝建成投运前，这个小小的机器人发挥了重要作用。

　　传统的内部变形监测仪器为水管式沉降仪和引张线式水平位移计，属于“点式”测量方式。由于大坝内部电磁波无法穿透，这些测量仪器无法全方位测量大坝内部相关数据。

　　为此，2021年5月，国网新源河南天池抽水蓄能有限公司联合深圳大学研发了可“分布式”测量的高精度管道变形测量机器人。“建造大坝时，我们在坝体内部预埋高密度聚乙烯管。这些柔性管道呈‘U’形布设，可以与大坝同步变形，并为测量机器人提供测量通道。这样机器人就可以测量大坝内部任意位置的变形状态了。”陈小攀介绍，该机器人可满足200～300米级高面板堆石坝内部变形监测的测量技术需要，操作简单，成本较低，一台机器人可满足多个水库大坝的测量需求。它既能监测垂直变形，又能监测水平变形，实现三维数字化精准感知，更准确、更全面地监测大坝内部变形数据。（鲁若愚 韩冰 李瑞尧）