陶岔渠首樞紐工程是南水北調(diào)中線工程的渠首，成為向中國北方京津冀等地區(qū)送水的“水龍頭”，兼顧發(fā)電需要。項目構(gòu)建了電站和引水閘自適應(yīng)聯(lián)動調(diào)度自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了日常運行過程中電站和引水閘自流量自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提升了發(fā)電效益，實現(xiàn)了緊急情況下的即時響應(yīng)，控制了總干渠內(nèi)的水位波動。

　　突破相關(guān)技術(shù)難點

　　陶岔渠首樞紐工程過水建筑物包括電站機組和引水閘兩類，均參與調(diào)水工程供水。電站運行首先要滿足供水要求，按“以水定電”的原則運用，但陶岔電站過流量和引水閘過流量尚無精準的控制系統(tǒng)，其過流量與下游水位密切相關(guān)。由于兩類建筑物聯(lián)合過流時各自的下游水位相互聯(lián)動，因此，電站和引水閘目前尚不具備輸水流量的精準控制功能，更不具有自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能。

　　在引水要求和充分發(fā)電之間，存在協(xié)調(diào)困難的問題，主要體現(xiàn)在電站和引水閘的下游水位與輸水流量關(guān)系復(fù)雜，制約因素多；中線干渠輸水流量及水位穩(wěn)定性要求高；自動化控制系統(tǒng)的精度要求極高等。

　　為解決相關(guān)技術(shù)難點，長科院水力學所遵循“需求牽引、應(yīng)用至上”的原則，收集整理了陶岔渠首樞紐工程運行以來的電站機組和引水閘的運行數(shù)據(jù)，結(jié)合水力學傳統(tǒng)優(yōu)勢和自動化控制專業(yè)特點，通過三維數(shù)值計算模型，分析比選了電站和引水閘的各種聯(lián)動調(diào)度方案，提出了滿足引水流量和充分發(fā)電要求的水、電自適應(yīng)聯(lián)動調(diào)度方案和應(yīng)急調(diào)度預(yù)案，解決了調(diào)度生產(chǎn)過程中存在的引水需求和發(fā)電協(xié)調(diào)困難的問題。

　　圓滿完成各項任務(wù)

　　項目自啟動以來，長科院水力學所項目團隊積極響應(yīng)業(yè)主需求，攻克多項技術(shù)難題，克服了工期緊張、疫情影響、芯片供應(yīng)緊張等多重困難，高質(zhì)量完成各項工作。圓滿完成了電站機組及引水閘流量曲線率定，提出了電站和引水閘自適應(yīng)聯(lián)動調(diào)度方案和應(yīng)急調(diào)度過程控制預(yù)案，完成了電站和引水閘自適應(yīng)聯(lián)動調(diào)度自動化控制系統(tǒng)開發(fā)、建設(shè)和上線試運行等各項工作任務(wù)，為南水北調(diào)中線安全運行和智能化控制提供了有力保障。

　　實現(xiàn)精準調(diào)度目標

　　自2022年10月水電聯(lián)調(diào)自動化控制系統(tǒng)建成以來，系統(tǒng)已完成了現(xiàn)場測試、調(diào)試以及6個月的試運行。試運行結(jié)果顯示，在正常調(diào)度和應(yīng)急調(diào)度工況下，系統(tǒng)響應(yīng)同步、調(diào)整時間適當、水量調(diào)整較精確，各項指標滿足要求，實現(xiàn)了自動化精準調(diào)度的目標。

　　在此過程中，項目提高了精準調(diào)度的工作水平，在確保下泄流量滿足調(diào)度要求的前提下，充分發(fā)揮了發(fā)電效益；在緊急情況下快速完成總干渠的流量恢復(fù)，控制了總干渠水位波動。結(jié)合實際情況和業(yè)主需求，項目組不斷升級和完善系統(tǒng)，目前系統(tǒng)在南水北調(diào)中線安全運行和智能化運行中持續(xù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

　　下一步，長科院將做好水電聯(lián)調(diào)自動化控制系統(tǒng)的運行維護和更新迭代工作，充分發(fā)揮系統(tǒng)“數(shù)字賦能、智能響應(yīng)”作用，持續(xù)為南水北調(diào)工程運行安全保駕護航，為推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展做出更大貢獻。