成果|国能大渡河流域生产指挥中心：流域梯级水电一-体化调度决策支持体系应用

一、成果实施背景

大渡河流域是中国第五大水电基地以及长江流域防洪体系重要组成部分，肩负着保障流域内成昆铁路、沿线城镇以及长江流域防洪与生态安全之重任。同时大渡河流域水电装机占四川省统调水电装机接近50%，是保障四川能源安全、助力国民经济增长之“稳定器”和“压舱石”。

大渡河干流已建成投产的14级电站由国家能源、大唐、华电等总共6家集团企业分别开发建设与调度管理。在流域统一调度管理方面，面临着开发业主多、信息不对称、水库调节性能弱、防洪保护对象复杂等难题；在流域统一优化调度技术应用方面，面临着调度数据量大分散、发电调度决策困难、来水预报不确定性高、市场预测随机性强带来的挑战。如何在当今信息时代下，借助专业化领域的发展成果，通过一个体系，集成海量数据，搭建预测预报、智能调度决策等耦合模型，实现防洪发电调度人机交互会商，是智慧调度建设的关键任务之一。

二、总体思路

针对大渡河流域实际问题，本成果以“实时感知、精准预测、智能决策”为主线，全面搜集、深度挖掘流域气象、水情、市场、设备、防洪、发电等海量数据，建立了生产数据实时感知平台、来水市场精准预测体系、梯级水电站防洪发电智能调度决策体系和一体化综合会商平台，形成智慧调度的“数据仓库”“智能导航”“中枢大脑”和“数据管家”，构建了一套以数学模型为核心，兼顾可视化综合会商功能的一体化调度决策支持体系。

三、主要做法

1.生产要素实时感知：构建“数据仓库”

针对调度数据量大分散、系统集成性不高的难题，建立一站式生产要素实时全息感知平台，对水电站生产调度过程相关基础信息进行自动采集、传输、汇总、存储、处理、展示与分析，形成调度指挥智慧化的“数据仓库”。

1）构建水电调度运行数据链，打破数据壁垒。整合内部系统及外部单位共享数据，打造多时态、多场景、分级汇聚、全链跟踪的水电调度运行数据链。

2）深度融合多源系统数据，实现数据驱动。在气象水情方面，构建集卫星、雷达、地面观测站等空天地于一体的流域全覆盖立体感知体系；在发电市场方面，分析网源结构、电力供需关系、电网调度策略、政策规则等市场信息动态；在库岸边坡安全方面，融合大坝监测、水情工情、环境、边界信息等多源数据；在设备信息方面，实时掌握水电站设备健康状态及变化趋势。

2.来水市场精准预测：创建“智能导航”

针对水雨情预报不确定性高、市场预测难度大的难题，创建高精度降雨径流耦合预报体系和电力市场精准化预测体系，形成调度指挥智慧化的“智能导航”。

1）研发融合物理机理和数据驱动的水雨情高精度预报方法。建立多因子相似性径流预报模型，以提供可解释的径流预报结果；研发实时洪水预报误差校正技术，降低预报的不确定性，实现流域水雨情智能预测预警。

2）构建电力市场精准化预测模型。建立电力市场信息数据库，深入挖掘各类电源电力变化规律和调度规则，建立电力市场供需预测模型，并在此基础上构建基于数据驱动的市场份额预测模型，实现对市场环境的精准把握。

3.多目标协同智能决策：构造“中枢大脑”

针对防洪、生态、发电、电网调峰调频等多种目标兼顾难，调度分析运算求解速度慢，运行控制效率低风险高三大难题，构建一套多模式、多时间尺度的水电站优化调度决策模型簇，打造智慧调度的“中枢大脑”，让水电站调度实现了自动自主闭环运行。

1）设计优化调度决策模型核心逻辑。按照“汛期蓄水，枯期消落，生态优先，保障防洪，发电最优”的总体原则，设计中长期、短期和实时多尺度嵌套互馈调度决策模型逻辑，梳理不同时间层级、不同调度模式的调度目标、约束条件以及切换条件。

2）设计模型快速求解算法。设计大规模机组群最优调度方案快速高效求解算法，从年到月、月到旬，再到日到逐小时、逐分钟，根据不同的水情、工情、发电等复杂条件，逐层嵌套，逐步优化计算。

3）发展多重不确定性下水电站优化调度决策技术。通过风险动态识别，自适应滚动生成匹配防洪、发电、蓄水、生态、调峰调频等目标的不同调度模式，动态生成水位控制策略、发电运行方式以及机组闸门协同调度策略。

4.综合会商决策支持：打造“智能管家”

建立决策指挥综合会商平台，针对发电生产、防汛调度、库坝监测等各类业务场景，考虑实时监视、生产决策、运营管理等不同层面应用需求，运用可视化图表形式进行分析和表达，实现所有实时在线信息的可视化全景展示与分析。形成了水电站智能调控人机交互的“智能管家”，促使水电站从传统经验调度运行模式逐步迈向以数据驱动的智能运行模式。

三、实施效果

（一）管理水平

1.调度决策一体化，推进企业管理高质量发展。

2.减少人工调整负荷及闸门操作次数，节约运营和人力成本。通

（二）经济效益

1.枯期动态调蓄猴子岩及瀑布沟水库，合理安排大岗山以下电站发电策略和消落进度，在充分利用上游电站库存水量的同时保证自身水库消落进度。

2.汛期提高径流预报精度、延长预见期。通过水位动态控制、中小洪水利用等，每年增发电量超10亿千瓦时。

（三）社会效益

1.精准预测，保沫水安澜。在大渡河流域，近四年成功应对洪灾8次，避免或减少洪灾损失约12亿元；成功应对旱灾1次，增加保供电量20亿千瓦时。2020年，成功应对“8.18”流域超百年特大洪水中，避免近5万人遭受洪灾之害，有效减轻乐山城区以及川渝地区洪涝灾害，获水利部发函表扬。

2.综合会商，保川内供电。2022年7-8月，面对历史同期最高极端气温、最少降雨量、最高电力负荷、最长伏旱持续时间“四最”考验，科学消落库存水量23亿立方米，增发保供电量近20亿千瓦时，为抗旱保供做出了突出贡献，受到了长江委的通报感谢。

3.高效调控，保电网安全。有效提升电网调峰调频能力，合理匹配上下游梯级电站负荷和水量，减少了电站弃水，实现了网源协调调度和水资源利用水平的大幅提升，同时劳动生产率大幅提高。

第七届中国企业改革发展优秀成果获奖成果（精简版）

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原标题：《成果|国能大渡河流域生产指挥中心：流域梯级水电一-体化调度决策支持体系应用》

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