抽水蓄能電站有關(guān)知識_secret

1、抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)相等作用，還可承擔(dān)緊急事故備用，保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。這些動(dòng)態(tài)效益高于其靜態(tài)效益，主要包括： 1) 調(diào)峰效益：抽水蓄能機(jī)組因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可以隨需要增加功率或減少功率，因而有效地減輕了火電機(jī)組(包括燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組)的調(diào)峰負(fù)擔(dān)。 2) 調(diào)頻效益：抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)靈活，出力變化可以從0 到100%，可以快速起動(dòng)，隨時(shí)增荷或減荷，起到調(diào)整周波的作用，有助于保持頻率并提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。3) 負(fù)荷跟隨效益：電網(wǎng)負(fù)荷總是在不斷的變化，當(dāng)負(fù)荷急劇變化時(shí)，抽水蓄能機(jī)組與火電或其它類型機(jī)組相比，其負(fù)荷跟隨很快，爬坡能力較強(qiáng)。4) 旋轉(zhuǎn)備用(事故備用)效益：抽水蓄能機(jī)組作為水

2、力機(jī)組可以方便地處于旋轉(zhuǎn)備用狀態(tài)，以利快速地承擔(dān)事故備用。抽水蓄能電站能夠快速啟動(dòng)機(jī)組，迅速轉(zhuǎn)換工況，但因其水庫庫容較小，所起作用與具有較大庫容的常規(guī)水電站有所區(qū)別，一般只能擔(dān)任短時(shí)間的事故備用。在發(fā)電工況下，可利用抽水蓄能電站運(yùn)行中的空閑容量，短時(shí)間內(nèi)加大出力；在停機(jī)狀態(tài)下，亦可緊急啟動(dòng)，從而達(dá)到短時(shí)應(yīng)急事故備用的目的。在水泵工況下，可停止抽水，快速切換至發(fā)電工況。 5) 調(diào)相效益：抽水蓄能機(jī)組由于其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，可以方便地做調(diào)相運(yùn)行。不但在空閑時(shí)可供調(diào)相用，在發(fā)電和抽水時(shí)也可調(diào)相，既可以發(fā)出無功功率提高電力系統(tǒng)電壓，也可以吸收無功功率降低電力系統(tǒng)電壓，尤其是在抽水工況調(diào)相時(shí)，經(jīng)常進(jìn)相吸收無

3、功功率，有時(shí)進(jìn)相很深，持續(xù)時(shí)間很長，這種情況是其他發(fā)電機(jī)組達(dá)不到的，只有抽水蓄能機(jī)組才能做到。另外，抽水蓄能機(jī)組在調(diào)相運(yùn)行完成后可以快速地轉(zhuǎn)為發(fā)電或抽水。抽水蓄能電站工作原理 電力的生產(chǎn)、輸送和使用是同時(shí)發(fā)生的，一般情況下又不能儲(chǔ)存，而電力負(fù)荷的需求卻瞬息萬變。一天之內(nèi)，白天和前半夜的電力需求較高(其中最高時(shí)段稱為高峰)；下半夜大幅度地下跌(其中最低時(shí)段稱為低谷)，低谷有時(shí)只及高峰的一半甚至更少。鑒于這種情況，發(fā)電設(shè)備在負(fù)荷高峰時(shí)段要滿發(fā)，而在低谷時(shí)段要壓低出力，甚至得暫時(shí)關(guān)閉，為了按照電力需求來協(xié)調(diào)使用有關(guān)的發(fā)電設(shè)備，需采取一系列的措施。抽水蓄能電站就是為了解決電網(wǎng)高峰、低谷之間供需矛盾而產(chǎn)

4、生的，是間接儲(chǔ)存電能的一種方式。它利用下半夜過剩的電力驅(qū)動(dòng)水泵，將水從下水庫抽到上水庫儲(chǔ)存起來，然后在次日白天和前半夜將水放出發(fā)電，并流入下水庫。在整個(gè)運(yùn)作過程中，雖然部分能量會(huì)在轉(zhuǎn)化間流失，但相比之下，使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發(fā)電設(shè)備來滿足高峰用電而在低谷時(shí)壓荷、停機(jī)這種情況來得便宜，效益更佳。除此以外，抽水蓄能電站還能擔(dān)負(fù)調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等動(dòng)態(tài)功能。因而抽水蓄能電站既是電源點(diǎn)，又是電力用戶；并成為電網(wǎng)運(yùn)行管理的重要工具，是確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定生產(chǎn)的支柱。抽水蓄能電站有發(fā)電和抽水兩種主要運(yùn)行方式，在兩種運(yùn)行方式之間又有多種從一個(gè)工況轉(zhuǎn)到另一工況的運(yùn)行轉(zhuǎn)換方式。正常的運(yùn)行方式具有

5、以下功能：(1) 發(fā)電功能。常規(guī)水電站最主要的功能是發(fā)電，即向電力系統(tǒng)提供電能，通常的年利用時(shí)數(shù)較高，一般情況下為30005000h。蓄能電站本身不能向電力系統(tǒng)供應(yīng)電能，它只是將系統(tǒng)中其他電站的低谷電能和多余電能，通過抽水將水流的機(jī)械能變?yōu)閯菽?，存蓄于上水庫中，待到電網(wǎng)需要時(shí)放水發(fā)電。蓄能機(jī)組發(fā)電的年利用時(shí)數(shù)一般在8001000h 之間。蓄能電站的作用是實(shí)現(xiàn)電能在時(shí)間上的轉(zhuǎn)換。經(jīng)過抽水和發(fā)電兩種環(huán)節(jié)，它的綜合效率為75%左右。(2) 調(diào)峰功能。具有日調(diào)節(jié)以上功能的常規(guī)水電站，通常在夜間負(fù)荷低谷時(shí)不發(fā)電，而將水量儲(chǔ)存于水庫中，待尖峰負(fù)荷時(shí)集中發(fā)電，即通常所謂帶尖峰運(yùn)行。而蓄能電站是利用夜間低谷時(shí)

6、其他電源(包括火電站、核電站和水電站)的多余電能，抽水至上水庫儲(chǔ)存起來，待尖峰負(fù)荷時(shí)發(fā)電。因此，蓄能電站抽水時(shí)相當(dāng)于一個(gè)用電大戶，其作用是把日負(fù)荷曲線的低谷填平了，即實(shí)現(xiàn)填谷。填谷的作用使火電出力平衡，可降低煤耗，從而獲得節(jié)煤效益。蓄能電站同時(shí)可以使徑流式水電站原來要棄水的電能得到利用。(3) 調(diào)頻功能。調(diào)頻功能又稱旋轉(zhuǎn)備用或負(fù)荷自動(dòng)跟隨功能。常規(guī)水電站和蓄能電站都有調(diào)頻功能，但在負(fù)荷跟蹤速度(爬坡速度)和調(diào)頻容量變化幅度上蓄能電站更為有利。常規(guī)水電站自起動(dòng)到滿載一般需數(shù)分鐘。而抽水蓄能機(jī)組在設(shè)計(jì)上就考慮了快速起動(dòng)和快速負(fù)荷跟蹤的能力?，F(xiàn)代大型蓄能機(jī)組可以在一兩分鐘之內(nèi)從靜止達(dá)到滿載，增加出力

7、的速度可達(dá)每秒1 萬kW，并能頻繁轉(zhuǎn)換工況。最突出的例子是英國的迪諾威克蓄能電站，其6 臺300MW 機(jī)組設(shè)計(jì)能力為每天起動(dòng)36 次；每天工況轉(zhuǎn)換40 次；6 臺機(jī)處于旋轉(zhuǎn)備用時(shí)可在10s達(dá)到全廠出力1320MW。(4) 調(diào)相功能。調(diào)相運(yùn)行的目的是為穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，包括發(fā)出無功的調(diào)相運(yùn)行方式和吸收無功的進(jìn)相運(yùn)行方式。常規(guī)水電機(jī)組的發(fā)電機(jī)功率因數(shù)為0.850.9，機(jī)組可以降低功率因數(shù)運(yùn)行，多發(fā)無功，實(shí)現(xiàn)調(diào)相功能。抽水蓄能機(jī)組在設(shè)計(jì)上有更強(qiáng)的調(diào)相功能，無論在發(fā)電工況或在抽水工況，都可以實(shí)現(xiàn)調(diào)相和進(jìn)相運(yùn)行，并且可以在水輪機(jī)和水泵兩種旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行，故其靈活性更大。另外，蓄能電站通常比常規(guī)水電站更靠近負(fù)荷中心，故其對穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用要比常規(guī)水電機(jī)組更