抽水蓄能发电技术教学提纲
抽水蓄能发电技术5
抽水蓄能发电技术5水泵水轮机过渡过程• 5 水泵水轮机过渡过程• 5.1 水泵水轮机过渡过程• 5.1.1 水轮机工况甩负荷过程• 5.1.2 水泵工况断电过渡过程• 5.2 水泵水轮机过渡过程控制标准• 5.3 水泵水轮机过渡过程计算工况• 5.4 改善调节保证参数的措施•随着我国国民经济的发展，电力系统日趋复杂，电网安全日显重要，抽水蓄能电站在电网中已不仅仅起着削峰填谷的作用，而是逐步过渡为电网保安工具，在维系电网安全的同时，其自身的安全性必须得到充分保障，而抽水蓄能电站输水系统中发生的水力─机组过渡过程往往是威胁电站运行安全的主要因素，对其进行预测、控制是抽水蓄能电站输水系统布置设计中的首要问题。
•抽水蓄能电站为了满足电力系统动态服务的要求，往往具有一机多用、工况转换迅速、启停频繁、压力脉动剧烈的特点，由此将导致输水系统中产生复杂的水力瞬变过程。
巨大的水流惯性所带来的能量不平衡，将引起输水系统中内水压力及机组转速的剧烈变化，危及电站的运行，影响机组的寿命。
因此，须进行电站运行中各种工况的过渡过程计算，以对系统的稳定性及危险工况进行预测，为输水系统结构布置、机组及调速系统参数的选择、导叶关闭规律的优化等提供依据。
不同于常规水电站及泵站的单向发电或抽水，抽水蓄能电站在水道设计、可逆机组转轮设计上须同时兼顾二者需要，保证双向过流运行的高效安全。
该特点决定了抽水蓄能电站的水力过渡过程较常规水电站、泵站更为复杂，主要体现在：•（1）机组过流特性曲线中存在严重的倒S型，而在“倒S型”区域内机组转速的变化对过流特性影响巨大，较小的转速变化，会引起较大的流量变化，从而在引水系统中产生较大的水锤，出现所谓的“截流效应”，由此导致抽水蓄能电站过渡过程中发生的水锤类型不同于常规水电站机组，既非首相水锤，也非极限水锤，同时还伴随剧烈的压力脉动现象。
常规低水头水电站水锤压力主要由导叶关闭引起，多发生极限水锤，控制值出现在导叶关闭终了的流量为0的时刻附近，而对于抽水蓄能电站，由于过流特性不同于常规水轮机，在导叶关闭过程中，机组引用流量变化源于导叶关闭与转速上升两方面因素，流量减小很快，短时间内甚至会出现倒流现象；对于常规电站水轮机关机时间越长，虽然机组转速上升越大，但水锤压力相对越小，而高水头可逆机组由于其转轮流道狭长，转轮直径一般比常规水轮机直径大30％～50％，相应的离心力就大，即使在水轮机方向旋转，也存在部分水泵作用，产生阻止水流进入转轮的作用力，当转速达到飞逸转速时，离心力急剧加大，尽管转速和接力器行程变化很小，流量也将产生很大变化，在产生较大水锤压力的同时，还伴随着剧烈的压力脉动。
抽水蓄能电站培训计划
抽水蓄能电站培训计划一、前言抽水蓄能电站是一种利用水力能和电能相互转化的装置。
其作用是将低峰时段的电能储存成水位高，高峰时段再将水位释放，通过水轮发电机将水能转化为电能。
这种蓄能方式具有很高的效率和灵活性，因此在电网平衡和能源储存方面具有很大的潜力。
同时，对于保障电力系统的安全和稳定运行也具有积极的作用。
二、培训目的抽水蓄能电站是一个复杂的系统，它涉及到水力工程、机械工程、电气工程等多个领域的知识。
因此，对于从事抽水蓄能电站建设、运维和管理的人员来说，需要有相应的专业知识和技能。
通过本次培训，旨在使学员们能够全面了解抽水蓄能电站的原理、结构、运行管理等方面的知识，掌握相关技能，并能够应用于实际工作中。
三、培训内容1. 抽水蓄能电站原理与结构1）抽水蓄能电站基本原理2）抽水蓄能电站结构组成3）抽水蓄能电站工作流程2. 抽水蓄能电站运行管理1）抽水蓄能电站的运行调度2）抽水蓄能电站的设备维护与保养3）抽水蓄能电站的事故处理与应急预案3. 抽水蓄能电站的技术指标与运行特点1）抽水蓄能电站的技术指标分析2）抽水蓄能电站的运行特点及对电网的影响四、培训方式1. 理论教学：通过讲座、PPT、模拟演练等形式，对抽水蓄能电站的基本原理、结构、运行管理等方面进行系统讲解，以提高学员们的理论水平。
2. 实践操作：通过专业教室和实验室的配合，开展相关实践操作，让学员们亲自动手操作抽水蓄能电站设备，掌握相关技能。
3. 现场考察：组织学员们到实际抽水蓄能电站进行现场考察，亲眼目睹抽水蓄能电站的运行情况，加深对实际工作的了解。
五、培训时间与地点时间：本次培训计划为期两周，具体时间安排根据实际情况确定。
地点：培训课程将在专业培训机构或抽水蓄能电站现场进行。
六、培训对象适合参加培训的对象包括从事抽水蓄能电站建设、运维、管理等相关工作的技术人员、管理人员等。
七、培训考核培训期末将进行理论考试和实践操作考核，合格者将获得培训证书。
【抽水蓄能】1-2 抽水蓄能技术
1-2 抽水蓄能技术
抽水蓄能技术
1 抽水蓄能
抽水蓄能电站是一种具有储能功能的发电方式，兼有发电与储能的特性。与
常规发电方式相比，抽水蓄能不能利用一次能源发电，不能增加电力系统的电能 供给，具有其他发电方式没有的储能功能。与其他储能方式相比，抽水蓄能是当 前技术最成熟、最经济的大规模电能储存装置。抽水蓄能与其他主要发电方式和
抽水蓄能技术
特高压输电的安全保障，是智能电网的有机组成部分
• 特高压电网是我国优化能源资源配置、保障国家能源安全和促进国民经济发 展的重要工具。在特高压电网的受电端、中间落点，甚至起点建立适当规模 的抽水蓄能电站，可以充分发挥抽水蓄能电站独有的快速反应特性，有效防 范电网发生故障的风险，防止事故扩大和系统崩溃。在特高压取得重大突破 的基础上，国家电网公司提出加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网 协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网，努力实现我 国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越，积 极促进清洁能源发展，为实现经济社会又好又快发展提供强大支撑。抽水蓄 能电站启停迅速，运行方式灵活，是实现高度智能化电网调度的可靠保证， 是坚强智能电网建设的重要有机组成部分。坚强智能电网建设，迫切需要在 不同电压等级、不同电网结构、发输配用的各个环节配置不同调节性能、不 同规模大小的抽水蓄能，满足电力系统新的需要，详见图3。
储能装置的具体比较如下：
表1
抽水蓄能技术
• 从表1中可以看出，在所有发电方式中，抽水蓄能的最大调峰能力最大，启动 升负荷速度最快，是唯一具有填谷功能的电源，抽水蓄能是各种电源中运行方 式最灵活的发电方式。
• 抽水蓄能具有储能功能，解决了电能发供用同时进行、不易存储的矛盾，有效 调节了电力系统发供用的动态平衡。储能功能是抽水蓄能电站调峰填谷、调频、 调相、事故备用、黑启动等功能和在电力系统中多种作用发挥的基础。电力系 统中的主要储能技术详见图1，技术特点比较详见表2。
抽水蓄能机组控制流程技术导则
抽水蓄能机组控制流程技术导则1.抽水蓄能机组控制流程技术导则旨在规范抽水蓄能机组的运行和控制流程。
The guidelines for the control process of pumped storage units aim to standardize the operation and control process of pumped storage units.2.抽水蓄能机组的控制流程对于发电厂的安全和效率至关重要。
The control process of pumped storage units is crucialfor the safety and efficiency of power plants.3.在机组运行过程中，需要严格遵循相应的控制流程和技术导则。
During the operation of the units, it is necessary to strictly follow the corresponding control process andtechnical guidelines.4.操作人员必须熟悉抽水蓄能机组的控制系统及其相关技术规定。
Operators must be familiar with the control system of pumped storage units and their related technical regulations.5.在启动抽水蓄能机组前，需要进行全面的设备检查，并按照规定的程序进行操作。
Before starting the pumped storage unit, a comprehensive equipment inspection is required, and the operation must be carried out according to the prescribed procedures.6.机组启动之后，需根据标准流程逐步增加负荷，以确保机组安全稳定运行。
抽水蓄能电站技术重点
1,抽水蓄能电站分类，按上水库调节水量，调节性能，机组类型和布置特点？答：1.按上水库调节水量分为：纯抽水蓄能电站，混合式抽水蓄能电站，非循环式抽水蓄能电站。
2按调节性能分为：日调节抽水蓄能电站，周调节抽水蓄能电站，季调节抽水蓄能电站。
3按机组类型分为：四机分置式抽水蓄能电站，三机串联式抽水蓄能电站，二机可逆式抽水蓄能电站。
4按布置特点分：地面式抽水蓄能电站，地下式抽水蓄能电站，特殊布置形式。
2，抽水蓄能电站的工作特点？答；1抽水蓄能电站利用午夜负荷低谷时的多余电能抽水，待早，晚出现高峰负荷时发电。
2抽水蓄能电站将低谷电能转换成高峰电能，电能转换必伴随着能量损失，显然抽水用电量E P必大于发电量E T。
3抽水蓄能电站一般均在实行峰谷时电价的电网中工作，它吸收的是低谷时段的电能，发出的是高峰时段的高价电能，增加了售电收入，具有良好的经济特性。
4抽水蓄能电站的运行特点是其机组既要作发电运行，又要作抽水运行，而且两种工况转换比较频繁。
5抽水蓄能电站启动迅速，运行灵活，工作可靠，特别对负荷的急速变化可作出快速反应。
3，描述电力系统的基本参数有哪些？答：总装机容量，年发电量，最大负荷，额定频率，最高电压等级等。
4，抽水蓄能电站的厂房类型？答；1按机组形式划分：四机式厂房，三机式厂房，两机式厂房。
2按厂房与地面的相对位置划分；地面式厂房，半地下式厂房，全地下厂房。
5,电动发动机的分类情况（按主轴装置形式，运行时转速）？答：1按主轴装置形式分为：立式机组，卧式机组。
立式机组根据推力轴承位置分为悬吊式和伞式。
2按运行时转速分为：恒定转速型，双转速型，变转速型。
6，电动发动机常采用的通风冷却方式有哪些？答：1循环风冷却：无风扇径向通风冷却、电动风扇通风冷却。
2直接水冷却。
3蒸发冷却方式。
7，可逆式水泵水轮机的基本性能参数和基本单位参数有哪些？答：1基本性能参数：水头或扬程，流量，转速，出力（功率）和效率,转轮直径，单位转速和单位流量，比转速，单位飞逸转速。
抽水蓄能技术课件1-5章
②轴流泵主要缺点
扬程太低，因此应用范围受到限制。
由于轴流泵是低扬程、大流量的泵，故通常用于农
业大面积灌溉和排涝、城市排水、输送需要冷却水量很 大的热电站循环水以及船坞升降水位等。
混流泵 混流泵从外形、结构都是介于离心泵和轴流泵之 间； 混流泵的抽水原理，叶轮的高速旋转，既产生离 心泵的离心力，又具有轴流泵的推升力，混流泵靠这 两种力的混合作用而抽水。
•
五从在电网中的地位来看，由于抽水蓄能电站具有多种
功能，电网常把它作为综合管理的工具，往往在负荷中心
附近寻找有条件的站址建设抽水蓄能电站。常规水电站受 自然条件影响更大，在负荷中心附近不是到处能找到可以 开发的站址的，由于水能资源丰富的地区往往远离负荷中 心，电站建成后需远距离输送电能到用电地区。
抽水蓄能技术
pumped-storage power station
主要内容
一．概念和基本原理 二．基本组成 三．类型、适用和效益 四．发展历程及前景
一．概念和基本原理
电力的生产、输送和使用是同时发生的，一般情况下又不能 储存，而电力负荷的需求却瞬息万变。一天之内，白天和前 半夜的电力需求较高(其中最高时段称为高峰)；下半夜大幅度 地下跌(其中最低时段称为低谷)，低谷有时只及高峰的一半甚 至更少。鉴于这种情况，发电设备在负荷高峰时段要满发， 而在低谷时段要压低出力，甚至得暂时关闭，为了按照电力
的上水库是蓄存水量的工
程设施，电网负荷低谷时
段可将抽上来的水储存在
库内，负荷高峰时段由水
库放下来发电。
二、抽水蓄能电站的结构组成
2.输水系统是输送水量的 工程设施，在水泵工况 ( 抽水)把下水库的水量 输送到上水库，在水轮 机工况(发电) 将上水库 放出的水量通过厂房输 送到下水库。
抽水蓄能电站第二章
1、火力发电厂：
利用燃料（煤、石油、天然气）燃烧使汽
轮机转动
燃料的化学能（燃烧） 热能
机械能
电能
优点：建设投资小、工期短、受气候、水文条件影响小， 不分丰水期和枯水期。 缺点：生产过程复杂、成本高、对环境污染大。 分为： 凝汽式发电厂（专供发电）：热能利用率30%～40% 热电厂（发电兼供热）：热能利用率70%～60%
利用方式：
地热发电（流体温度150°~400°）、地热直接利用；
⑥海洋能
是指：蕴藏在海洋中的可再生能源；
如：潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、海水温差能、海水盐差能等
二、 能源的分类
(4)含能体能源和过程性能源(按能源存在和转移形式)
含能体能源：包含着能量的物质或实体。
这类能源可以直接储存和运输。
例如化石燃料、核燃料、生物质、地热水和地热蒸汽， 过程性能源：随着物质运动而产生、并且仅以运动过程的形 式存在的能源。 这类能源无法直接储存和运输。 如风、水、海潮、波浪、地热等。
二、 能源的分类
(3)非再生能源和可再生能源（按循环恢复能力）
非再生能源（不可再生能源）：用完后不可重新生成（至少
第二节：电力负荷
3.按发、供、用 分类
用电负荷：用户的用电设备在某一时刻实际取用的功率的总和。 通俗来讲就是用户在某一时刻对电力系统所要求的功率。从电 力系统来讲，则是指该时刻为了满足用户用电所须具备的发电 出力。 线路损失负荷：电能在输送过程中发生的功率和能量损失叫线 路损失负荷。 供电负荷：用电负荷加上同一时刻的线路损失负荷称为供电负 荷。 厂用负荷：发电厂厂用设备所消耗的功率称厂用负荷。 发电负荷：供电负荷加上同一时刻各发电厂的厂用负荷，构成 电网的全部生产负荷，称为电网发电负荷。
抽水蓄能发电技术2
抽水蓄能电站与水泵水轮机2抽水蓄能电站在电力系统中的作用• 2 抽水蓄能电站在电力系统中的作用•2.1 电力系统• 2.1.1 电力系统基本特性• 2.1.2 电力系统运行稳定性• 2.1.3 电力负荷特性• 2.1.4 各类电源特性• 2.2 不同电网对抽水蓄能电站的需求分析• 2.3 抽水蓄能电站在电网中的作用• 2.4 抽水蓄能电站在电网中的效益• 2.4.1 静态效益分析•2.4.2 动态效益分析2.1.1电力系统基本特性•电能一般不能大量储存，电力的生产、输送、消费是连续进行的，发电、输送、配电及用电在同一瞬间完成。
电力系统的运行要求电力生产与消费必须随时保持平衡。
而实际上，由于电力负荷随季节、气候、人们生产、生活及社会活动的不同而不断变化，这就要求电力系统的发电设备必须具有相应的调节能力，以适应电力负荷的不断变化。
同时由于电力系统的发电、输电、配电等设备的故障和检修、水电因水情变化而出力不足、火电因强迫停运而出力降低等因素，要求电力系统必须具有相应的备用容量，并且能够随时补充系统的出力不足。
•整个电力系统在电磁上是相互连接和耦合的，系统中任何一点的运行参数（电流、功率、频率及电压）发生变化，都会立即引起本系统其他地方的运行参数的联动，使系统运行失去平衡，甚至会引起连锁反应，导致事故的扩大，严重时会发生大面积停电，造成巨大损失。
这就要求电力系统必须具备一定的快速响应能力，进行及时调整，恢复平衡。
2.1 电力系统2.1.2 电力系统运行稳定性1．同步运行稳定性•电力系统在受到干扰后将使系统中并列运行的各同步发电机的机械输入转矩与电磁转矩失去平衡，引起各发电机转子不同程度的加速或减速，并使各发电机转子相对功率角，或以周期性振荡的形式变化，或以单调形式变化。
如果这种变化是随时间衰减的，并最终恢复到初始状态的正常值，或达到新的稳定值，则各发电机仍处于同步运行状态，其发出的电功率是定值，同时电力系统中各节点的电压及支路的电功率也能保持定值，这样，电力系统便能在稳定状态下运行。
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一、抽水蓄能电站概述
蓄能电站一般建在什么地方？
1、地理位置 2、地形条件 3、地质条件 4、水源条件 5、上下水库
一、抽水蓄能电站概述
1、所需水源很少 2、应用水头很高 3、输电电压很高 4、淹没深度很大 5、调节周期很短 6、水位变化很大
抽水蓄 能电站 的特点 有哪些?
一、抽水蓄能电站概述
抽水蓄能电站的分类？
1、静态效益 2、运行费用 3、动态效益
三、水泵水轮机类型
1、机组类型 2、应用情况 3、发展趋势
四、水泵水轮机特性
1、可逆性 2、基本参数 3、能量特性 4、空化特性 5、压力脉动
五、电动发电机的特性
1、机组特点 2、机组结构 3、可变转速 4、制动方式 5、起动方式
五、电动发电机的特性
电动机运行时的起动方式有哪些？ 1、同轴电动机 2、异 步 起 动 3、同 步 起 动 4、半同步启动 5、变 频 起 动
由于水泵的空化性能比水轮机要差，机组 中心必须安放在比常规水轮机更低的高程。
八、蓄能电站过渡过程
1、全特性曲线 2、S 特性曲线 3、工况的转换
八、蓄能电站过渡过程
1、全特性曲线
八、蓄能电站过渡过程
2、S 特性曲线
八、蓄能电站过渡过程
3、工况的转换
抽水蓄能发电技术
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六、蓄能电站电气设备
1、主接线原则 2、低压侧接线 3、高压侧接线 4、厂 用 电 源 5、励 磁 装 置 6、保 护 配 置
六、蓄能电站电气设备
六、蓄能电站电气设备
六、蓄能电站电气设备
七、蓄能电站水工设备
1、进出水口 2、调压井室 3、厂房结构
七、蓄能电站水工设备
1、进出水口
不同点： 1）、既进又出。 2）、岔管损失小。 3）、拦污栅强度大。
1、按建设类型 2、按调节规律 3、按利用水头 4、按机组型式
一、抽水蓄能电站概述
抽水蓄能电站的组成？
1、上游、下游水库 2、高、低引水系统 3、蓄 能 电 站 厂房
一、抽水蓄能电站概述
大型蓄能电站年损耗水量可达100-200万m3。 高压部分包括进水口、引水隧洞和调压室。 低压部分（地下电站）一般需尾水调压井。
七、蓄能电站水工设备
调压井
2、调压井室
简单式、阻抗式、双室式、溢流式、差动式
调压室
气垫式
调压阀
引用流量较小的水电站
为了减小水击压力，并改善机组的运 行条件而建造的水电站平水建筑物。
七、蓄能电站水工设备
2、 调 压 井 室
七、蓄能电站水工设备
地面厂房 地下厂房
3、厂房结构
中水头坝后、引水、河床 高水头以及不少中低水头
抽水蓄能发电技术
一、抽水蓄能电站概述
什么是抽水蓄能电站？
用电高峰时，放水发电，将水势能转化为电能 用电低谷时，用电抽水，将电能以水势能存储 “调峰填谷”作用的水电站。
（峰 08:30-11:30 18:00-23:00） （尖 10:30-11:30 19:00-21:00）
（谷23:00-7:00）
一、抽水蓄能电站概述
为什么要建抽水蓄能电站？
1、对电网 2、能源利用 3、对水电效益
一、抽水蓄能电站概述
抽水蓄能电站发展概况？
1、国外 2、国内 3、概况
一、抽水蓄能电站概述
截至2012年底我国抽水蓄能电站发展概况
一、抽水蓄能电站概述
截至2012年底我国抽水蓄能电站发展概况
二、蓄能电站经济效益