抽水蓄能发电技术

1、 最大的负荷值为Pmax，最小的负荷值为Pmin，按能量计算的平均负荷为 。现在用负荷率来表征负荷波动的程度。 最小负荷率 平均负荷率 在以热力机组为主的电力系统中，根据运行经济性的要求，希望日最小负荷率不小于0.70.75，日平均负荷率不小于0.850.9。Pmaxmin/ PPmax/ PP 线以上为蓄能机组发电部分， 线以下为蓄能机组抽水部分。抽水的动力要来自基荷火电，所以这个系统的基荷容量可以提高到 。PPP 如果只装设调峰热力机组、燃气轮机或常规水电机组，所需调峰的总装机容量为PmaxPmin。 如果这项调峰任务由抽水蓄能机组来承担，则容量为 。maxPP预测日负荷图预测日负荷图 立

2、式结构适应了水泵和水轮机两种工况对安装高度的不同要求，将泵安装在水轮机的下面，以获取更多的淹没深度。 水泵是双吸式，在泵的上方也有一个联轴器，因为联轴器不能传递轴向推力，故在泵的下面还需装一个推力轴承。水泵和水轮机都各有进出水管道，在厂房的上游和下游分别连接在一起，管道的高压侧均装有球型阀。可逆式水泵水轮机的转轮要适应两种工况的要求，其特征形状与离心泵更为相似。高水头转轮的外形十分扁平，其进口直径与出口直径的比率为2：1或更大，转轮进口宽度(导叶高度)在直径的10以下；叶片数少但叶片薄而长，包角很大，可能到180或更大。一般混流可逆式机组使用67叶片，近年来为向更高水头发展，使用到89叶片，使

3、用长短叶片时可到11片。可逆式机组的过流量相对较小，水轮机工况进口处叶片角度只有10 12 。多数低水头蓄能电站常面临的问题是水头变幅过大，如潘家口水电站(水头8535m)和响洪甸水电站(水头6427m)的混流式水泵水轮机都必须使用双转速。采用双转速主要是为保证水泵工况的性能，在高水头范围使用高转速，在低水头范围使用低转速。水轮机工况的特性受水头变化的影响较小，一般只使用双转速的低档转速。国内外几种大型水轮机和水泵水轮机的制造难度系数： 双向运行都有较好的效率 。 转速相等时，作水轮机运行的最优流量大于作泵运行的流量。 只能满负荷运行，没有调节能力。Tw2Tc2Tu2Tu1Pc1Pw1P1T2

4、Pc1Tu1Tw1Tc2Pu2Pw2PT2Pu1Pc1Pw1Pw2Tc2Tu2T2Pw2Pc1Tu1Tw1T1T2PT2Pu1Pc1Pw1Pw2Tc2Tu2T2Pw2Pc1Tu1Tw1T1T2P 根据以上分析，发展的水泵水轮机具有上图所示的进出口三角形，转轮为离心泵叶轮形状，配有水轮机型的活动导叶，这样在两种工况时都具有良好的水力性能。导叶叶片Pu2Pc2Pw2P2Pu1Tc1Tw1Tc1Pw1Pu1P1P2Tu2Tc2Tw2T1T 混流可逆式水泵水轮机进出口速度三角形 水轮机水轮机水泵水泵 TuThTTuhTTuvguvugH)(1)(1112111PuPhPPuhPPuvguKvugKH)

5、()(1222222TuThTTuhTTuvguvugH)(1)(1112111PuPhPPuhPPuvguKvugKH)()(1222222 假设混流可逆式水泵水轮机和常规水轮机的水头及转速相等:11(/)uTvu22(/)uPvu0.95hThPTuThTTuhTTuvguvugH)(1)(1112111PuPhPPuhPPuvguKvugKH)()(122222244. 1/TPDDhThPPuTuTPTPKuvuvuuDD)/(/)/(2211 说明水泵工况如要达到和水轮机同样的水头，转速应比水轮机高约18。TuPuuvuv)()(1122hThPTPTPKuunn118. 1TPnn

6、 a为水轮机的双向运转特性 b为离心泵的双向运转特性 上式说明在相同的流量下，水泵的理论扬程大于水轮机的理论水头。 PPThHH0TTThHH0)(TPTTPThhHHhPPTPKHHhTTTTHH/hThPTPKHH/MMPPPMQHScos8 . 9GMTTTMQHScos8 . 9GMTPGMTTPPQHQHcoscos95. 085. 0cos0 . 1cos97. 097. 0GMTPMG85. 0/TPQQHnDn11HDQQ211hThPThPTPKngKnn1)1 ()60(2112111195. 0hThP16. 112. 11111TPnnhThPPTTPnnQQ11111111198. 095. 0/1111TPQQ4/3HQnnq4/5HPnnshTTTPPsTsPQnQnnn1111111117. 1nq=3550效率最高，比转速最低限度为：nq=25272/14/3nQHnKqa02+n11水泵制动水轮机制动反水泵M1111=011ana01231Q11=0水泵制动制动反水泵水轮机Q11=0+n11+M11 对水电机组，包括常规水轮机和可逆式水轮机，都有固定的上下游水位关系，所以全特性只有5个工况区。 水泵水轮机的最大力矩发生在正水泵区和反水泵区，事故情况下应尽量避免机组进入反水泵区太深。n11Q11O水轮机