抽水蓄能電站設置管理論文

導語：抽水蓄能電站設置管理論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

抽水蓄能電站主要任務是在電網中承擔調峰、填谷、調頻、調相及事備用任務，電站的經濟性取決于電站的投資和其在電力系統中的運行能力。電站的運行能力是指電站對電網負荷變化的迅速響應能力。水泵水輪機組轉速調節的穩定性主要受到輸水系統的布置、流速、機組特性等的影響。由于經濟性的要求，抽水蓄能電站輸水系統的引用流速通常比較大，從而降低了電站的響應能力。高流速與電站良好調節性能和運行靈活性之間構成一對矛盾。流速高，則調解時間長，必要時需布置調壓井。要解決好這對矛盾在電站可行性研究階段就應重視這一方面的問題，通過選擇合理的輸水系統布置、調壓井的布置、斷面尺寸、機組貫性參數、導葉關閉規律等來實現。

1抽水蓄能電站設置調壓井的初步判斷

1.1從水力學角度分析設置調壓井的條件

在初步判斷是否需要設置上游調壓井時，可以根據導葉關閉時間Ts和高壓管道中水擊壓力允許值來近似判斷。對常規電站水頭一般低于200m，高壓管道水擊類型一般是未相水擊，其簡化公式為：

式中：

hm－未項水擊壓力

通過上式可確定貫性時間常數TW：

對于抽水蓄能電站，最高水擊壓力一般是由水輪機甩負荷工況控制，過渡過程計算與常規電站沒有本質區別。抽水蓄能電站較經濟水頭一般為400～600m，蓄能電站的水頭一般是比較高的，對于高水頭電站，輸水系統水擊類型往往是第一相水擊，其簡化公式為：

式中：h1－第一相水擊壓力相對值；

τ0－導葉的起始相對開度；

a－水擊波波速。

通過上式可確定貫性時間常數TW：

當μτ0＞1時，水擊壓力為第一相水擊；當μτ0＜1時，水擊壓力為未相水擊。當μτ0＝1時第一相水擊壓力與未相水擊壓力相等。在相同導葉關閉時間，產生相同水擊壓力，不同水擊類型所要求的輸水系統貫性時間常數TW并不相同，第一相水擊要求的TW要比未相水擊要求的小。也就是說，蓄能電站設置調壓井的條件要比常規電站嚴格。

1.2從電站調節性能方面分析設置調壓井的條件

抽水蓄能電站對電網負荷變化的迅速響應能力通過合理選擇輸水系統、機組和控制設備參數來實現。要想使電站具有良好的調節性能，在可行性研究階段就應注重這一方面的問題。

否則方案一旦確定，就無法在后期建設中實現良好的運行方式。在前期設計中，主要通過調整輸水系統的慣性時間常數TW和機組加速時間常數Ta來解決這一問題。通過圖1對日本和我國大型抽水蓄能電站的統計可以看出，各蓄能電站基本全部位于《水電站調壓井規范》DL/T5058-1996推薦的調速性能好的區域內，再一次證明抽水蓄能電站對電站調節性能要求要比常規電站嚴格。

2設計內水壓力的初步確定

常規電站當水頭大于100m時，控制水擊壓力的上升值不超過30%。對于蓄能電站來說，設計水頭比較高，由于經濟性和機組特性等原因，使蓄能電站輸水系統的設計內水壓力的采用值比常規電站要高。在電站前期設計中，很難得到機組全特性曲線，難以進行較確切的過渡過程分析。在這種情況下，可以尋求替代方法。通過對中日27個大型電站統計分析發現最大設計內水壓力H1與最大靜水頭H2有很好的相關性，詳見圖2。相關系數R＝0.99，相關方程為:

H1/H2=1.307

在沒有機組資料情況下，設計內水壓力可按管道最大靜水頭1.31倍來考慮。

3結論

對于抽水蓄能電站來說，設計頭比較高，流速較大，水擊壓力為第一相水擊的可能性比較大，同時在電網中承擔調峰、調頻、調相等任務，對其運行靈活性要求比較高，所以蓄能電站設置調壓井的條件應比常規電站高。在電站前期設計工作中，可結合調壓井規范，根據已建工程統計分析結果進行初步判斷，最終通過過渡過程分析確定。

蓄能電站輸水系統的設計內水壓力取值比常規電站要高，在沒有資料情況下可根據統計分析的結果，按輸水系統最大靜水頭的1.31倍選用。