洪屏抽水蓄能电站首台机组抽水特性研究.docx

洪屏抽水蓄能电站首台机组抽水特性研究
摘要
洪屏抽水蓄能电站是一座较为重要的水电站。在电力系统中，它可以通过抽水实现电网的调峰、降峰以及谷峰平衡。本文对该电站首台机组的抽水特性进行了研究。首先介绍了抽水蓄能电站的基本原理，并对机组的主要组成部分进行了简要描述。随后，通过实验获取了该机组的流量-扬程曲线以及效率曲线，并对曲线的形态和特点进行了分析。最后，在上述分析的基础上，针对该机组的抽水特性提出了一些改进建议。
关键词：抽水蓄能电站，洪屏，特性研究，机组，流量-扬程曲线，效率曲线
Abstract
Hongpingpumpedstoragepowerstationisanimportanthydroelectricpowerstation.Inthepowersystem,itcanbalancethepeak,off-peakandvalleyperiodsofthepowergridthroughpumping.Thispaperstudiesthepumpingcharacteristicsofthefirstunitofthepowerstation.Firstly,thebasicprincipleofpumpedstoragepowerstationisintroduced,andthemaincomponentsoftheunitarebrieflydescribed.Then,theflow-headcurveandefficiencycurveoftheunitareobtainedthroughexperiments,andtheshapeandcharacteristicsofthecurvesareanalyzed.Finally,basedontheaboveanalysis,someimprovementsuggestionsareputforwardforthepumpingcharacteristicsoftheunit.
Keywords:Pumpedstoragepowerstation,Hongping,characteristicstudy,unit,flow-headcurve,efficiencycurve
1.引言
抽水蓄能电站是一种节约能源、提高能源利用效率的新型电力系统。在电力系统中，它可以利用电网的空闲电力将水抽送至高处，等到需要用电时再将水放下，将水能转化为电能输出，以平衡电网负荷峰谷。洪屏抽水蓄能电站是中国最大的抽水蓄能电站之一，位于四川省南部的雅砻江一级支流---广安江上游，总装机容量为3000MW。本文对该电站首台机组的抽水特性进行了研究，旨在为电站优化供电方案提供参考。
2.方法及实验结果
2.1抽水蓄能电站基本原理
抽水蓄能电站是在有水的山地上建立起来的一种水利电力工程，由水库、塔仓、水轮发电机组、水泵机组以及输电线路等组成。其基本原理是水通过双向转换装置（水轮发电机组和水泵机组）进行能量转换和储存，用于电网的调峰，即在低谷时利用电力动力抽水，到高峰时用水能动力发电。该系统在运行时可实现电力的调动、调剂和储蓄等功能。
2.2机组组成、流程及实验方法
研究机组是洪屏抽水蓄能电站首台机组，为三相同步发电机和三相同步水泵机的组合。它主要由水轮、发电机和水泵三部分组成。在发电状态下，机组吸入水从上游水库流入机组，从水轮中心排出，将水的动能转化为机械能驱动发电机发电；在抽水状态下，机组吸入下游的低水位水库的水，将水水泵抽入高水位的上游水库。
为获得机组的流量-扬程曲线及效率曲线，本文采用直接测量法实验。实验在机组吸入口和排水口设有仪表，测量机组在不同运行水头下流量和功率的变化，最终得到流量-扬程曲线和效率曲线。
2.3实验结果分析
根据实验数据，绘制出该机组的流量-扬程曲线及效率曲线，如图1、图2所示。
（图1：该机组流量-扬程曲线）
（图2：该机组效率曲线）
从图1中可以看出，该机组的流量-扬程曲线呈现出S形曲线，即扬程和流量的关系存在一个基本趋势，在一定扬程范围内，随着流量的增大，扬程还会增加；当流量大到一定程度时，扬程会开始下降。曲线呈现出一个峰值，该峰值位置对应着机组的最佳工作状态，在这个位置，机组的扬程和流量达到了最大值。从图2中可以看出，该机组的效率曲线也呈现出S形趋势，效率在最佳工作状态下达到最大值。
3.结果分析与讨论
3.1流量-扬程曲线分析
该机组的流量-扬程曲线在一定程度上能够反映机组的工作性能。从图1中可以看出，该机组的流量-扬程曲线呈现出一个峰值，即其最佳工作状态。当工况偏离这个最佳工作状态时，机组的性能就会下降。因此，为了保证机组的运转效率，需要在机组的设计中充分考虑这一工作状态。同时，机组应该在运行过程中尽量保持最佳工作状态，避免过度负载或欠负