2024年基于北斗三号组合技术在高海拔山区小水电安生保电中的应用研究报告

研究报告总结

背景

中国南方电网在贵州省喀斯特地貌地区开展小水电站的安全保障和数字化升级项目。项目背景包括：

1. 基础设施老化：部分小水电站基础设施运行多年，安全性难以保障。
2. 极端天气影响：极端天气导致河流水量丰枯与用电需求矛盾加剧。
3. 生态环保要求：在生态和新能源方面面临挑战。
4. 应急通信需求：在紧急情况下确保必要的监管通信手段。

主要技术内容

1. 北斗高精度定位技术：利用南网CORS服务和RTK技术监测坝体和基础设施的安全性。
2. 无线自组网通信模块：采用433MHz频率，穿透性强，适用于山区小水电站的通信需求。
3. 北斗三号授时与短报文/4G通信一体机：通过北斗三号高带宽短报文技术及嵌入式集成技术，实现应急通信。
4. 北斗三号主站设备：开发多源异构北斗三号短报文编码格式，实现多元异构数据的统一传输。
5. 小水电三维可视化系统软件：基于南网云和国产技术，实现小水电站数据的实时内网同步。

安装调试

1. 现场安装：解决了陈年水坝的非破坏性安装问题，采用水工胶粘接及化学锚栓固定。
2. 站端建设：在贵阳电科院辅楼楼顶安装北斗数据服务器和北斗+4G通信一体机。
3. 模拟测试：在水文气象实验室和峡谷小水电站环境下进行自组网数据传输测试。

实施效果

1. 三维可视化系统：在东方红、甘金桥、洋溪等水电站实现3D全景及动态展示，对小水电站的各项参数进行实时监测。
2. 管理员APP：提供全面的气象形变数据监测功能，方便管理人员查看和管理数据。
3. 站长水文APP：支持水电站站长实时查询水文气象信息，辅助决策。
4. 自然灾害告警：成功预警东方红和甘金桥水电站的形变和洪水情况，验证了系统的有效性。

总结

中国南方电网通过研发无破损安装装置和融合多种通信技术，实现了小水电站的安全保障和数字化升级。项目不仅提升了小水电站的安全性和鲁棒性，还为后续应用北斗技术积累了宝贵经验。然而，仍需进一步提高大坝内部监测能力、扩大应用范围、提升性价比，并解决数据传输延迟等问题。

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总结内容涵盖了背景、主要技术内容、安装调试、实施效果和总结，确保条理清晰，易于理解。