抽水蓄能电站的发电机组运行与维护分析

抽水蓄能电站的发电机组运行与维护分析

姓名：韩旭

单位：辽宁蒲石河抽水蓄能有限公司 

邮编：118000

摘要：大型抽水蓄能机组具有双向运行功能，工况转换复杂，运行水头高，设备转速高，且发电电动机的设计、制造和安装难度远高于常规发电机组。通过总装技术研究和自主创新进行优化，经现场安装实际工程实践经验，总结优化出一整套安装流程核心技术，形成并转化为完整的抽水蓄能电站安装技术体系，紧随抽水蓄能产业快速发展总结为提供研究成果推广借鉴。安装作为从设计—制造—安装—运行—运营技术保障中的关键性一环，关键技术需不断地进行优化，才能大幅提升抽水蓄能机组的稳定性、安全性、可靠性。研究成果中机组安装流程优化合理，过程质量控制得以到提升，保障机组整体运行质量达到行业先进水平，同时促进了新能源产业的可持续发展。

关键词：抽水蓄能电站；发电机组；运行与维护

引言

当前，大力发展可再生能源已成为全球共识，抽水蓄能工程在保障能源安全和促进能源转型方面发挥着突出作用，是“实现双碳目标，构建以新能源为主体的新型电力体系”的关键支撑，是目前技术成熟可靠、最具大规模开发、经济高效的绿色储能手段。抽水蓄能电站具有调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用等多种功能，这些功能可以保障电力系统安全、可靠、稳定、经济运行。

1抽水蓄能电站定义及背景

随着化石能源的日益枯竭和科学技术的不断进步，大量可再生新能源电站(如太阳能、风能等)逐渐取代传统原有的火电力发电，同样对于同样提供清洁能源的抽水蓄能电站来说，可再生新能源虽然前两者起步较晚，但由于效果较晚，起点却很高，目前已经逐步发展成为解决能源短缺问题和环境污染问题的重要方式。

抽水蓄能电站，又称蓄能式水电站。是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。抽水蓄能电站由上水库、输水系统、地下厂房和下水库等建筑物组成，。其中上水库和下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。其原理是利用电力负荷低谷时的电能驱动水泵水轮机将水由下水库抽至上水库，在电力负荷高峰期再由上水库放水至下水库并利用水能驱动发电电动机发电的水电站。抽水蓄能电站是一种电能转换和储备措施，转换过程中存在会有电能损失，目前抽水蓄能电站的综合效率约在75%左右。由于抽水蓄能电站的调峰、填谷作用（吸收后也剩余电能），可提高火电机组的设备的利用率，抽水蓄能电站利用低谷时火电空闲容量抽水蓄能，等到并在高峰负荷时发电。与传统火电站担负峰荷的方案相比较，可以节省一定量的燃料。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的电压，提高了系统中火电站的效率及电网运行稳定性。抽水蓄能电站良好的灵活性、可靠性和经济适用性，为实现可持续能源发展贡献重要力量。随着相关技术的不断创新，抽水蓄能电站的应用前景将更加广阔[1]。

2抽水蓄能电站的发电机组运行与维护策略

2.1储能系统优化策略

储能系统是新能源电站的重要组成部分之一，可以解决新能源发电的不连续性和不稳定性问题，提高能源利用效率和供电稳定性。储能系统的优化策略可以进一步提高其在新能源电站中的作用。储能系统的优化策略包括储能系统的容量与功率的匹配优化、能量管理优化。能量管理是指对储能系统充放电过程进行优化控制，以实现能量存储和释放的最佳效果。通过合理的能量管理优化，可以最大限度地提高储能系统的能量存储效率和供电稳定性。目前储能系统多作为新能源电站的配套装置建设在电网侧，但鉴于储能系统的多种优秀特性，如果储能装置能安装在用户侧将会给未来的城市化建设带来更加丰厚的效益。首先，依据目前的专业技术，通过配置独立的远动信息系统，独立的调度通信网，储能装置完全具备脱离新能源发电站而单独成站的硬件条件。其次，如果城市内所有具备条件的建筑周边都配置了独立的储能电站，这些独立的储能电站不仅可以在平时通过峰谷电价差来取得回收益，更重要的是，这些储能电站之间，通过调度数据网的调配，完全可以在城市用电高峰的时期，对一些重要用户部门起到保供电的重要作用。综上所述，未来的储能系统，在用户侧单独运行，城市不再单一依靠电网，城市化的发展将会更有保障，城市智能化将会更高，通过合理的优化策略，可以提高储能系统在新能源场站中的作用，实现供电稳定性和能源利用效率的最大化。

2.2混合蓄能水电站的设计参数

在设计混合蓄能水电站储能系统时，需要考虑各种技术参数。(1)存储池容量。存储池的容量决定了系统可以存储的水量，影响系统的储能容量和输出功率。(2)抽水蓄水池与发电蓄水池的高度差，高度差决定了系统能够蓄储的能量值，也决定了系统的输出功率和效率。（3）抽水蓄水能池和发电水库蓄水池的水位。水位决定了系统的蓄能和发电能力，也直接影响系统的输出功率和效率。（4）储水、引水和排水管道的设计参数。管道的长度、直径、材质、坡度等参数决定了水的输送速度和输送能力，影响系统的运行效率

、和安全性和经济性。（5）发电电动机容量。发电电动机的容量决定了水电站的发电能力，需要根据系统的总容量和预计的负荷需求来确定。（6）水泵水轮机水轮机的类型和参数。水泵水轮机的类型和参数决定了水的流速和流量转换成机械能的效率，影响系统的发电效率和经济性。（7）抽水泵的类型和参数。抽水泵的类型和参数决定了抽水能力和消耗的电能，需要根据系统的总容量和预计的负荷需求来确定。（8）控制系统的设计参数。控制系统包括自动化控制、调度和监测等系统，需要根据水电站的特点和要求进行合理的设计。（89）安全防护系统的设计参数。水电站需要设计合理的安全防护系统，包括溢洪道、安全阀、泄洪设施、水位监测等系统，确保水电站的安全运行[2]。

2.3推进水电站信息管理，加强水电站管理信息基础设施建设

建立水电站监控系统，在水电站建设过程中对工程开展运行情况进行监控，使工程公开透明。采用现代技术自动采集雨旱信息，提高水电站管理的科技含量。对水电站信息资源进行整合存储，提高资源信息采集能力，从而实现水利信息资源的利用和共享，服务更多场站人。在新建工程建设中，将信息化建设与水电站建设相结合，实现设计与实施的同步。水电站管理人员在平时的工作中要注重提高自身的水电站管理技能，提高自身的职业道德。此外，为了加强水电站建设管理理念的创新，应由专业人员负责开展安全管理和水电站检测等方面的工作，具体包括以下几个方面：第一，合理配置人力资源，建立完善的管理制度。第二，加强管理人员的培训，增强管理节约意识提高人力资源利用率，从而实现社会资源的充分利用。要实现水电站建设的管理，充足的资金是必不可少的。因此，要注意水电站的维护与保养，在保证水电站施工质量的同时，实现避免国家资源利用的最大化的浪费。第三，在科学技术快速发展的时代背景下，大型水电站宜可以配备视频监控自动控制系统，小型水电站宜可以配备简单的控制技术，从而减轻工作人员的工作压力[3]。

结束语

目前，国内高水头、超高扬程、高转速、大容量抽水蓄能机组不断增加，这些电站对机组的参数要求更高，对机组的设计、制造和安装技术和工艺都有了明显的提高更高的要求，所以而机组的高质量准确安装对保障保证机组的安全性和可靠性是非常必要至关重要的。在发电电动机安装方面，应重点加强对定子组装安装、转子组装安装、机组轴线调整、动平衡调整、推力轴承及上下和导轴承的安装等方面的质量控制及进度的协调。解决。转子组装中锻钢磁轭挂装、重量重长度长的磁极挂装、轴系的加工精度、高转速机组轴承、大容量高电压等级定子组装等重点关键部位的安装技术和工艺问题。机械不平衡力所造成转动部件振动的振幅是与其转速的平方成正比的。通过分析抽水蓄能电站的发电机组运行与维护策略，为类似工程质量的控制提供了宝贵的借鉴经验。

参考文献：

[1]李多龙.水轮发电机组运行稳定性检测与故障探究[J].中国设备工程,2019,(19):115-116.

[2]黄华.论强化水电站水轮发电机组运行与维护的重要性[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019,(08):52-53.

[3]系阳.水电站水轮发电机组的常见故障与处理技术分析[J].通信电源技术,2019,36(07):276-277