抽水蓄能发电技术思考题2011级

1、抽水蓄能发电技术思考题1 电力系统调峰主要有哪几种手段？火电机组调峰、燃气轮机组调峰、内燃机组调峰、抽水蓄能机组调峰2 什么是抽水蓄能电站？抽水蓄能电站在电力系统中有什么作用在电网用电高峰时，将海拔高的上水库水放至下水库，将水势能转化为电能输送电网；用电低谷时将下水库的水抽到上水库，将电能以势能形式存储下来，消纳电网中多余的电量。发挥“调峰填谷”作用的水电站。1对改善电网运行的作用（1）发电调峰 一个供电系统的负荷每时每刻都在变化。一般电网在发电设备容量和用电负荷基本平衡的情况下，每天都会出现两个用电高峰，即早高峰和晚高峰。电网用电高峰时负荷上升速率较快，而火电等电源不能满足负荷上升速率要求，

2、需要抽水蓄能电站进行发电调峰，以缓解电网供电之不足。抽水蓄能电站承担电网调峰运行的优势在于：与煤电相比，开、停机迅速、灵活，负荷跟踪性能好；可替代火电容量或降低火电机组的调峰深度，与油电（燃汽轮机）相比，它节省了燃料消耗，降低了运行费用，调峰能力强，能提高电网运行的可靠性与经济性；与常规水电相比，它不仅能调峰，而且能填谷。（2）抽水填谷在用电低谷时，电网内大量的富裕电能无法利用，而电能又不能储存，系统必须减少发电设备的出力，以保证电网内电能的供需平衡，同时还需保证电网的供电安全和供电质量。对于以火电为主的电网，火电机组因受机组技术最小出力的限制，一般最小负荷可降低到机组额定容量的5070，如降

3、低的幅度超过机组技术最小出力，就容易造成机组灭火停机事故，这就是通常所说的火电机组压负荷调峰。对于以水电为主的电网，可停运部分水电机组。对于调节性能不好的水电站，特别是径流式水电站，就会造成大量的弃水。有了抽水蓄能电站就能以水作为载体将电网的富裕电能转化为势能。达到储存电能的目的，这样可减少火电机组压负荷调峰和水电站弃水。调峰的问题，减少火电机组因压负荷运行所增加的煤耗。当以水电站作为抽水电源时，可减少电站弃水，增加电站效益，还可使火电机组的运行状态大大改善。（3）频率调整由于电力系统中各用电对象的用电特性千差万别，系统的负荷每时每刻都在变化，这些用电对象的投切都对系统的负荷产生影响。如果用电

4、对象增加的负荷较大，系统内的发电设备一时不能满足时，就会使系统频率下降；如果系统用电对象减负荷较多，供大于需求时，系统频率就会上升。不论系统频率上升还是下降，都会对系统用户产生影响，严重时可使用电户设备受到损坏。电力系统应根据系统的负荷变化，随时调整发电设备的出力以适应系统负荷变化，而使系统频率保持在规定的范围之内。我国规定，电力系统频率50Hz±0.2Hz为合格。以燃煤火电为主的电力系统，由于火电机组增、减负荷速度相对较慢，一般较难适应系统的负荷变化，特别是系统负荷急剧变化时（即出现大波动现象），以致系统的频率合格率较低。如华北电网，在20世纪80年代，系统频率合格率最低曾降到81

5、 %，一般也仅为9598 %。抽水蓄能机组增减负荷迅速灵活，负荷跟踪性能好，对负荷随机、瞬间变化可做出快速反应，且有很强的应付负荷突变的能力。当系统周波偏离正常值时，能立即增减出力，调整周波，使之维持在正常范围内，起到调频作用。（4）无功调节（调相）不论电力系统的电压升高或降低，对电力用户都会产生不利影响，严重时同样会使设备损坏或不能正常工作。抽水蓄能机组具有调相功能，既可以吸收无功功率（抽水调相），也可以发出无功功率（发电调相），以维持电网电压的稳定，这样可减少电力系统的无功补偿装置，从而减少系统的投资。5事故备用电力系统的发电电源不仅要满足系统用电负荷的要求，同时还必须有一定数量的备用容量

6、。根据电网容量大小及电源构成上的差别，设置备用容量的比例会有所不同。一般情况下，发电设备容量备用率为系统最大负荷的20左右（包括负荷备用、事故备用和检修备用等）。大电网备用率可能要低一些，小电网可能要高一些。电力系统的备用容量一般分为紧急事故备用容量和一般事故备用容量。当由火电机组承担紧急事故备用容量时，机组以额定转速空转，处于旋转备用状态（称为热备用），根据系统要求旋转备用容量随时可以带负荷运行；由火电机组来承担旋转备用容量，一部分容量经常处于空转状态，使机组煤耗上升，系统的燃料消耗增加。火电备用机组在其备用状态下称为冷备用，冷备用容量投入运行需要的时间相对较长。抽水蓄能机组同常规水电机组一

7、样，启动迅速灵活，工况转换快，具有火电机组旋转备用功能，承担系统的备用是非常合适的。以往大量的研究成果表明，抽水蓄能电站承担电力系统备用容量，其经济效益显著。6黑启动电力系统在遇到特大事故时，会使整个系统处于瘫痪状态。火电机组在失去厂用电，又没有外部电源的情况下，一般是难以启动恢复正常运行的。而抽水蓄能电站即使没有外来电源，依靠电站上水库库存水量，机组可以发电工况启动，恢复厂用电，并向电网供电，这就是所谓的黑启动。在电力系统瘫痪状态下，蓄能电站的黑启动功能可为系统中其他机组的启动创造条件，使系统尽快恢复正常。（7）配合系统的特殊负荷需要电力系统每年都要投产一定规模的发电电源，以满足用电负荷增长

8、的需求。而新投产的火电或水电机组在投入正式运行之前都要进行一系列的调试工作，目前生产的火电机组单机容量已达到1000MW，进行甩负荷试验时将对电力系统造成很大的冲击，严重时会导致系统瘫痪。抽水蓄能电站可配合新机组的甩负荷试验，即由抽水蓄能电站抽水运行作为试验机组的负荷，当其甩负荷时，蓄能机组可迅即停止抽水运行，以保持系统负荷平衡，从而保证电网正常运行。8满足系统特殊供电要求对于国家举行的一些重要活动，要求确保100 %的供电可靠性。火电机组为主的电网，即使其装机容量余度比较大，但应对电网突发性事故仍很困难。比较有效的办法就是利用抽水蓄能电站的特殊运行方式来解决。9改善火电和核电的运行工况，节省

9、燃料由于抽水蓄能电站具有调峰填谷的双重作用，大大改善了系统中火电、核电机组的运行条件，使这些机组能基本上维持在高效率区稳定运行，在一天运行过程中不必频繁增减出力或开停机组，从而降低单位煤耗，达到节约系统燃料消耗的目的，同时也有利于这些机组安全运行。10其他作用抽水蓄能电站还具有其它诸多作用，如：与常规水电联合运行，汛期时可减少水电站低谷时弃水；是系统有效的调节电源等。3在提高水电效益方面的作用（1）缓解发电与灌溉的用水矛盾（2）调节长距离输送的电力（3）充分利用水力资源（4）对环境无不良影响3 抽水蓄能电站工程特点水工建筑方面也有它的特殊性，比如对防渗的要求就特别严格，因为它的水是用电换来的，

10、同时机组吸出高度多为负值，厂房多为地下式等等，因此在设计和施工方面都有一定的难度，在已建的抽水蓄能电站中，攻克了这些难关，为今后抽水蓄能电站的建设，取得了成功的经验。抽水蓄能电站的引水道有竖井和斜井两种布置形式。斜井与竖井相比，斜井水道长度短，水力过渡条件好，具有节省投资、提高电站效率等优势。但斜井的施工难度较大，施工技术比竖井复杂。中国目前己建的广蓄、十三陵、天荒坪等蓄能电站，引水道均采用斜井布置。通过这些斜井施工，己形成了较为成熟的斜井安全快速施工成套技术。4 抽水蓄能电站适用于哪些电力系统火电为主的电网由于火电机组增加和降低出力受到机组本身技术条件的限制，其调节性能不如水电机组灵活，对电

11、网负荷变化的反应速度也较慢，给电网调度运行带来困难，不能很好满足电网运行要求，需要建设一定规模的调节性能好而运行灵活的调峰电源。然而这类电网所覆盖的地区一般水资源相对比较缺乏，建设常规水电站用于电网调峰的可能性不大。因此，对以火电为主的电网来说，建设抽水蓄能电站是解决电网调峰比较理想的途径。具有核电机组的电网故对于核电机组容量占有一定比例的电网，建设蓄能电站作为电网的调峰电源和核电机组的保安和备用电源是必不可少的。水电为主的电网对于水电资源比较丰富的地区，系统内常规水电装机容量虽然比较大，如果调节性能好的水电站较少，没有足够大的调节库容，其调节性能会受到限制，丰、枯水期出力变化大。在汛期常规水

12、电经常处于弃水调峰状态，而枯水期常由于出力不足，满足不了电网的调峰要求。在这种地区修建一定规模的抽水蓄能电站，不仅可弥补电网调峰容量的不足，增加系统运行的灵活性，也可使水力资源得到充分利用。接受远距离送电的电网这类电网所覆盖的范围一般均是能源相对缺乏，而经济比较发达、用电量较大的地区，当地的电源建设不能满足用电要求，需要从电力资源比较富余的地区远距离输电。由于送电距离较远，没有一定的送电规模，远距离送电是不经济的。线路较长，发生事故的几率相对比较大；送电规模较大，出现事故时对电网的影响也比较大。对于这类电网也需要建设一定规模的蓄能电站作为电网的保安电源，以保证电网运行的安全与可靠。5 有人说抽

13、水蓄能是“用4度电换3度电”，是划不来的。这种看法为何不对？ 抽水蓄能电站利用下半夜过剩的电力驱动水泵抽水，将水从下水库抽到上水库储存起来，然后在次日白天和前半夜将水放出发电，并流入下水库（填谷）。在整个运作过程中，虽然部分能量会在转化间流失，但相比之下，使用抽水蓄能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电而在低谷时压荷、停机这种情况来得便宜，效益更佳。（可使其他能源如火电、核电等利用率提高，在低谷时可在较高负荷下平稳运行。）6 为什么有些水电丰富的地区仍需要抽水蓄能电站？对于水电资源比较丰富的地区，系统内常规水电装机容量虽然比较大，如果调节性能好的水电站较少，没有足够大的调节库容，其调节性能

14、会受到限制，丰、枯水期出力变化大。在汛期常规水电经常处于弃水调峰状态，而枯水期常由于出力不足，满足不了电网的调峰要求。在这种地区修建一定规模的抽水蓄能电站，不仅可弥补电网调峰容量的不足，增加系统运行的灵活性，也可使水力资源得到充分利用。7 抽水蓄能电站在增进能源利用上有什么作用？1、 降低电力系统燃料消耗电力系统中的大型高温高压热力机组，包括燃煤机组和核燃料机组，均不适合在低负荷下工作。由于电网调节需要而强迫压低负荷后，燃料消耗和厂用电都将增加，机组的磨损也将加速。采用抽水蓄能机组与其配合运行后这些热力机组都可以在额定火较高出力下运行，实现了较高的运行效率2、 改变能源结构抽水蓄能机组所代替的

15、热力机组中有部分是燃油的机组，而抽水蓄能的动力来自与电网中电力（主要是燃煤），对改变能源结构有重要意义。3. 提高火电设备利用率用燃煤机组调峰时要经常改变运行方式或频繁开机，进而导致机器的磨损和经常发生的事故。抽水蓄能机组可以替代这些热力机组的调峰任务，是这些机组可以负担更为稳定的负荷设备的利用率得以提高，寿命可以延长。4、 降低运行消耗抽水蓄能机组是水力机组，厂用电消耗比常规水电站（2%3%）略多，但比热力机组（7%8%）低得多。采用抽水蓄能机组后可以有效降低运行消耗和辅助设备投资。8核电站建设时一般要配套建设抽水蓄能电站，是出于哪些方面的考虑？核电站机组出力一般要求在平稳状态下运行，承担电

16、网的基荷。而且核电机组单机容量较大，一台机组的容量可达1000Mw甚至更大，一旦停机，将对其所在电网造成很大的冲击，严重时可能会造成整个电网的崩溃。这类电网也需要建设一定规模的抽水蓄能电站，除可以解决电网的调峰外，更重要的是作为核电站运行的保安电源。故对于核电机组容量占有一定比例的电网，建设蓄能电站作为电网的调峰电源和核电机组的保安和备用电源是必不可少的。9 抽水蓄能电站的静态效益和动态效益静态效益抽水蓄能电站在系统负荷低谷时作抽水工况运行，吸收系统低谷剩余电力，可以提高系统低谷负荷率，使原来需要压负荷运行的火电机组避免大幅度降低出力运行，提高运行效率；系统负荷高峰时作发电工况运行，向电网提供

17、峰荷电力，可以替代其他电源承担高峰负荷。前者称作“填谷”，后者称作“顶峰”。通常认为抽水蓄能电站的静态效益，是指其满足电力系统用电负荷的容量和电量需求（即静态需求）所产生的效益，集中反映在抽水蓄能电站的“顶峰”、“填谷”作用所产生的容量效益和电量转换效益。1、容量效益“顶峰”的效益在于替代其他电源工作容量，减少其装机规模及以蓄能电站的运行费用代替被替代电源的运行费用所产生的效益。当抽水蓄能电站的单位千瓦建设投资比替代电源单位千瓦建设投资小时，便可节省系统电源建设资金。当蓄能电站的运行费用（包括强迫停运率、检修率、厂用电率等的影响）低于替代电源的运行费用时，便可节省系统的运行费用。一般抽水蓄能电

18、站的发电成本比燃油机组和燃气轮机组的发电成本低，替代此类机组往往是有利的。与燃煤机组相比有无效益不能一概而论，需作具体分析，一般高参数大容量燃煤机组平均发电煤耗率较低，平稳运行的高参数大容量煤电机组的运行成本低于抽水蓄能机组，但在担任调峰运行或热备用时，计入低谷压火或热备用空载煤耗后，运行成本也可能比抽水蓄能机组高。“顶峰”所获得的效益是蓄能电站容量效益的主要组成部分。2电量转换效益分析电量转换效益主要体现在将系统低谷电能转换成高峰电能所产生的效益。直观看来，似乎只是将廉价的低谷电能转换成高价的高峰电能，其效益仅为二者的电价差，其实还应包括“填谷”所产生的其他效益。“填谷”的效益在于增加其他电

19、源低谷时间负荷，减少火电、核电机组压负荷运行深度和次数，维持高效率运行，节省燃料消耗，增加发电量，降低运行成本或减少调节性能差的水电弃水，增加水能利用率，减少系统燃料消耗。动态效益电力系统的运行参数（例如功率、频率、电流、电压）是随时变化的，这是由于系统负荷的有功功率和无功功率不断变化的结果。为了维持电力系统正常运行，除了要满足电力负荷容量和电量需求（称为静态需求）以外，还必须适应电力负荷随时变化的要求（称为动态需求）。在进行电源发展规划时，对前者容易受到重视，而对后者却重视不够。其实适应负荷变化也是一种需求，这种需求是客观存在的，也是必须满足的。电力系统为满足电力负荷容量和电量需求，需要建设

20、足够的发电设备，消耗足够的资源。同样，为满足负荷变化需求，也要建设可以跟踪负荷变化的发电设备，消耗相应的资源。抽水蓄能电站具有独特的运行灵活性，跟踪负荷能力强，用它替代其他电源来满足负荷的动态需求，会给电力系统带来经济效益，即动态效益。具体说来，动态效益可以表现在因抽水蓄能电站承担系统调频、调相、负荷备用、事故热备用、快速跟踪负荷变化以及提供黑启动服务，提高系统运行可靠性和经济性等方面。1负荷调整效益任何时候都要保持电力系统功率平衡，即系统发出的有功功率必须等于系统有功负荷与有功损耗之和；系统发出的无功功率必须等于系统无功负荷与无功损耗之和。由于负荷变化是不可避免的，因此必须靠调整系统发出的有

21、功功率和无功功率来确保系统运行稳定性。这就要求电力系统的一部分发电设备必须能随时调整出力，使系统出力与负荷不仅在数量上而且在时间分配上完全一致。这样的要求，对于普通火电机组来说运行是较困难的。在日运行方式下，一日之内负荷起伏数次，其变化幅度（即峰谷差）达最高负荷的3050，特别是负荷曲线陡坡部分，单位时间增减负荷量很大，华东电网曾经达到每分钟增加14万kW。而火电机组的电力生产是一个热力循环过程，需要较长的能量转换和传递时间，出力的变动难以跟得上负荷的变化。普通燃煤机组在热态下启动，达到满载需要12h，每分钟增加的出力不到额定出力的3。同时火电机组是在高温高压的环境下工作，其关键部件的低周循环

22、疲劳寿命随着负荷的变动而急剧下降，机组使用寿命缩短，设备更新费用增加。另外，火电机组作频繁变出力运行，比稳定运行燃料增多，事故率、检修率和厂用电率上升。所以普通煤电机组作调整负荷运行是不经济的。抽水蓄能电站的能量转换形式简单，变工况运行操作简便迅速，不增加过多的额外消耗。抽水蓄能机组从抽水到满载发电只需24min，调整负荷能力很强。因此，用抽水蓄能机组替代煤电机组适应系统负荷变动，特别是适应负荷曲线陡坡段快速增减出力的需要，可以节省系统固定资产投资和运行维修费用。2旋转备用效益电力系统不仅要适应负荷的变化，而且要经得起额外负荷的冲击和系统元件突然事故的干扰。任何发电和供电设备如果发生故障而退出

23、运行，使系统出力骤然减少。同时，系统用电负荷也会突然增加。这都要求电力系统必须设置足够的备用容量来满足这些要求。旋转备用容量又叫热备用容量，它是电力系统总备用容量中的必不可少的一部分。旋转备用顾名思义就是承担这部分备用的机组必须处于旋转状态，而且根据机组并网运行条件，上述机组必须达到与电网同步运转（即机组的频率与电网的频率一致，机组端电压与电网电压一致、相位相同，机组的相序与电网的相序相同）的程度。因为旋转备用容量必须能在很短的时间内带上负荷，方能适应系统的紧急需要。不同的发电设备承担旋转备用付出的代价是不等的。用火电机组承担旋转备用通常不是让整台机组在那里空转，而是让它带部分负荷，空出一部分

24、容量作为备用。这部分空着的容量为了维持同步旋转状态必须消耗燃料，同时，机组带部分负荷运行，往往偏离高效率区，因而运行成本要增加。如果用抽水蓄能机组来替代火电机组承担旋转备用，由于蓄能机组启动迅速，一有情况即能做出快速反应，维持空转所需的能量消耗也很小（一般单机容量300MW机组维持空转只需810MW），与火电相比承担旋转备用经济得多。3频率调整效益 电力系统的频率无时无刻不在跳动，这主要是由于系统有功负荷不断变化引起发电机转差率波动的缘故。频率是衡量电能质量的重要指标，其变化幅度必须控制在允许范围内，否则将对电力用户和电力系统本身产生不利影响。 为了避免产生以上问题，世界各国都对电力系统频率变

25、化幅度作出严格规定，如欧美各国规定系统频率允许变幅为±0.1Hz，我国规定系统频率允许变幅为±0.2±0.5Hz。电力系统的有功负荷具有自动调频特性，即所谓有功负荷频率调节效应。但是有功负荷自动调频范围是很小的，远不能满足系统调频需要。因此需要采取调频措施。通常采用三级调整措施：在发电机的原动机上设置调速器为一次调频；在调频机组设置调频器为二次调频；设置旋转备用容量为三次调频。由于汽轮发电机组受锅炉出力增减速度、汽机各部分热膨胀和最小技术出力的限制，不宜承担调频任务，一般选用大型水电厂（常规水电厂或抽水蓄能电厂）作为主调频电厂，既保证系统频率的稳定，又达到经济运行

26、的目的。4电压调整效益电力系统用电负荷的变化，不仅引起频率的变化，而且会造成电压的波动。负荷的有功功率和无功功率与电压的关系称为负荷电压静态特性。各类负荷的电压静态特性是不相同的，其中以异步电动机负荷无功功率与电压的高次方成正比。在电力系统中，由于异步电动机所占比重较大，因此系统综合负荷的电压静态特性与异步电动机的电压静态特性相似，即电压与无功负荷有关。电力系统的调压手段很多，但对于因无功不足而引起电压变化，必须在适当地方增加无功补偿来解决。电力系统的无功补偿可以由同步发电机、同步调相机、静电电容器和静止补偿器等设备提供。通常用同步发电机作无功补偿是最经济的。同步发电机是可逆的，既能在发电机工

27、况下运行，又能在电动机工况下运行。无论在哪种工况下运行，都可以通过改变励磁电流来调节系统的无功出力。既可以弥补系统无功功率的不足，又可消除系统无功功率的过剩。水力发电无论是常规水电还是抽水蓄能，都可具备上述功能，特别是抽水蓄能电站，本身就具有发电机和电动机两种运行工况，调节系统无功负荷几乎不需增加额外费用，相反，却能为系统节省安装专用调相机或建设其他无功电源的投资及运行费。10 抽水蓄能电站和常规水电站有什么不同1、 多数抽水蓄能电站只进行日调节或周调节运行，故不需要大量水源，在站址选择上比常规电站的限制要少，容易找到水头较高的站址2、 由于水泵工况空化特性的要求，蓄能机组需要有很大的淹没深度

28、3、 蓄能机组可以应用到相当高的水头范围，机电设备。输水道和厂房的造价都可以有效降低，故抽水蓄能电站向高水头发展的趋势很明显4、 抽水蓄能电站一般水头较高、调节周期短，上下库的水位有大幅度的快速升落，对坝体和库坡的稳定性要特别注意。5、 抽水蓄能电站的上水库中水量具有很高的经济效益，所以要做好严密的防渗漏措施11 什么是组合式(三机式)蓄能机组？它有哪些优缺点？由于电机本身具有可逆性，同一电机在电动机工况和发电机工况运行，都具有很高的运行效率，所以，由一台电机和具有同一根轴系的一台水轮机和一台水泵就构成典型的三机式机组。按布置方式，三机式机组分卧轴和竖轴两种型式。卧轴机组的发电电动机布置在水轮

29、机和水泵之间，而立轴机组的水泵则安装在整个机组最下部。三机式机组的综合效率比可逆式机组高，三机式机组的水轮机和水泵的通流部件，其水力设计和结构设计彼此无关，因此在相应工况下三机式机组的效率可以达到水轮机和水泵各自的较高水平。三机式机组的另外一个优点是启动非常方便和迅速，机组在水泵工况启动时，用本身的水轮机带动至同步转速，并网后水轮机通流部件排水，水轮机产生的力矩足以使水泵在进水阀关闭、泵室充水的情况下启动，而不必将水压出水泵通流部件，加速了水泵工况的启动过程，改善了电机工作条件。由于水泵可以做成多级式，使泵工况运行时能达到很高的扬程，而水轮机在不同的水头段可以采用不同的机型，因此，三机式机组理

30、论上可以适用不同水头段的抽水蓄能电站。当然，三机式机组的缺点同样明显。首先，三机式机组的总体设备造价要比单级可逆式机组高。其次，装有混流式水轮机的机组在水泵工况运行时，需要压缩空气来压低水轮机尾水管的水位，压水系统的投资与运行费用较高。另外，三机式机组会增加土建的投资。12 可逆式水泵水轮机的优缺点是什么？优点：机组尺寸小、结构简单、造价低、土建工程量小缺点：虽然机组能在水泵和水轮机两种工况下运行，但为了兼顾两种工况运行的特点，两种运行工况下的效率均不能达到该工况下机组单独运行的效率水平。13 抽水蓄能电站有哪些组成部分？各部分都起什么作用？1上下水库混合式蓄能电站的上水库一般为已建成的水库，

31、下水库可能是下一级电站的水库，或为用堤坝修建起来的新水库。纯抽水蓄能电站多数是利用现有水库为下库，而在高地上或山间筑坝建成上库。人工修筑的水库，其容量除应满足全天发电所需的水量外，另有一定的备用库容，以抵消蒸发和渗漏。据估计，大型蓄能电站每年损耗水量可达100200万m3上库的修筑工作量是巨大的，所形成的库容十分宝贵，库底及边壁都应有防渗保护。国内外现在广泛使用沥青混凝土全面铺盖，也有用混凝土板防护的，对上库原来有水源的也应视情况决定是否采取防护措施。2引水系统（高压部分）和常规水电站一样，蓄能电站引水系统的高压部分包括上库的进水口、引水隧洞、压力管道和调压室。上库的进水口在发电时是进水口，但

32、在抽水时是出水口，故称为进出水口。为满足双向水流的要求，进出水口应按两种工况的最不利条件设计。常规水电站在进水口都装有拦污栅。在蓄能电站中，因水泵工况的出水十分湍急，对拦污栅施加很大的推力和振动力，所以拦污栅是进出水口设计的一个重要项目。蓄能电站引水隧洞上的分岔管在发电工况时流向是分流的，在抽水工况则是合的，为使两个方向水流的损失都能最小，需要进行专门的试验研究。3引水系统（低压部分）地下电站的尾水部分（低压部分）是有压的，通常也做成圆断面的隧洞。设计中要特别注意过渡过程中可能出现的负压，如隧洞较长，一般需在机组下游修建尾水调压井。因为引水系统高压部分的造价比低压部分高，故现在趋向于将厂房向上

33、游移动，也就是尾水隧洞将会更长，产生负压的可能性也就更大。4电站厂房中低水头抽水蓄能电站或为坝后式或为引水式，都可使用地面厂房。水轮机工况的排水和水泵工况的吸水都直接连通到尾水渠。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。高水头蓄能电站几乎没有例外都采用地下厂房，不少中低水头的蓄能电站也使用地下厂房。现在高水头蓄能电站机组中心已达尾水面以下7080m，厂房内所有管道都要承受很大的压力，厂房本身的防渗漏问题也需特别设计。多数的地下电站都将变压器安装在地下，故需专门开挖一个洞室放置变压器。如电站需要修建尾水调压井，则常常将几台机组的尾水闸门连通，形成第三个洞室。由于既接近负荷中心又具有很高水头的站址不甚好寻找，选址的一个出路就是向地下发展。美国即将建造的两座大型抽水蓄能电站都利用地面上的小湖为上库，将厂房放到废弃的矿井下面，将已有坑道扩大而形成下水库，压力隧洞和各种通道都是垂直的。14 抽水蓄能电站的输水系统结构组成电站进出水口，输水道和调压井15水泵水轮机为什么向更高水头发展？有什么技术困难单机容量相同的情况下，抽水蓄能电站利用水头越高，需要的流量越小，上水库、下水库和大坝等土建工程量减小，水道系统和厂房系